CN111872399A - 粉末注射成型中钛合金或纯钛产品的同步烧结方法 - Google Patents

粉末注射成型中钛合金或纯钛产品的同步烧结方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及粉末注射成型中钛合金或纯钛产品的同步烧结方法，包括如下步骤：S1、制备钛合金或纯钛的注射坯；S2、制备烧结治具注射坯：A：混合粉末：将陶瓷粉末与低温烧结助剂混合均匀；B：喂料制备：将混合均匀的粉末制备获得喂料粒子；C：将喂料粒子通过注射机注射成型得到烧结治具注射坯；S3、摆件：将钛合金或纯钛的注射坯放到烧结治具注射坯上；S4、催化：获得催化坯；S5、热脱：获得热脱坯；S6、烧结：获得烧结坯。本发明中产品与烧结治具通过同步烧结，实现了烧结治具与产品的同步收缩，烧结治具对产品起到很好地支撑效果，从而有效改善钛合金或纯钛产品的烧结变型，提高烧结良率。

Description

粉末注射成型中钛合金或纯钛产品的同步烧结方法
技术领域
本发明涉及粉末注射成型工艺，特别涉及粉末注射成型中钛合金或纯钛产品的同步烧结方法。
背景技术
钛及钛合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀性强、生物相容性优异等优点,被广泛应用于航空航天、汽车、医药、电子等领域，但是，钛及钛合金的机加工性能差,难以切削,成为生产复杂型状零件的障碍。金属粉末注射成型(MIM)作为一种近净成型技术，材料利用率高，节省了加工费用，可大批量制备几何型状复杂的产品。
由于钛合金粉末球型度高，且材料在高温下存在相变，而常规的烧结治具无法起到较好的支撑作用，导致产品的烧结变型较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种粉末注射成型中钛合金或纯钛产品的同步烧结方法，该方法通过采用同步烧结的方法，使烧结治具与钛合金或纯钛产品一起收缩，可有效改善钛合金或纯钛产品的烧结变型。
实现本发明目的的技术方案是：本发明包括如下步骤：
S1、制备钛合金或纯钛的注射坯；
S2、制备烧结治具注射坯：
A：混合粉末：将陶瓷粉末与低温烧结助剂混合均匀，其中陶瓷粉末与低温烧结助剂的质量比为(75～90)：(25～10)wt％；所述低温烧结助剂为低温玻璃粉和/或空心玻璃微珠；
B：喂料制备：将混合均匀的粉末与高分子粘结剂在高温下混炼、造粒，得到喂料粒子；
C：将喂料粒子通过注射机注射成型得到烧结治具注射坯；
S3、摆件：将钛合金或纯钛的注射坯放到烧结治具注射坯上；
S4、将钛合金或纯钛的注射坯与烧结治具注射坯一起催化，获得钛合金或纯钛的催化坯，以及烧结治具催化坯；
S5、将钛合金或纯钛的催化坯和烧结治具催化坯一起热脱，获得钛合金或纯钛的热脱坯，以及烧结治具热脱坯；
S6、将钛合金或纯钛的热脱坯和烧结治具热脱坯一起烧结，获得钛合金或纯钛的烧结坯，以及烧结治具烧结坯。
上步骤S4中催化温度为110-130℃，通酸时间为300-600min。
上述步骤S5中热脱温度为600-900℃，保温时间为60-180min。
上述步骤S6中烧结温度为1200-1350℃，保温时间为120-300min。
上述陶瓷粉末为氧化锆和/或氮化硼和/或碳化硅和/或氧化钇。
上述步骤A中将陶瓷粉末与低温烧结助剂采用球磨的方式混合均匀。
本发明具有积极的效果：(1)本发明为了改善烧结变型，对烧结治具的组分进行了优化设计；其中烧结治具采用陶瓷粉末是因为陶瓷粉末与钛合金无润湿、无化学反应，能够避免烧结治具与钛合金注射坯粘连；由于陶瓷烧结温度远高于钛合金，为了达到同步收缩的作用目的采用低温助烧剂。
(2)本发明中钛合金或纯钛注射坯与烧结治具注射坯通过同步烧结，实现了烧结治具与产品的同步收缩，烧结治具对产品起到很好地支撑效果，从而有效改善钛合金或纯钛产品的烧结变型，提高烧结良率；有利于减少产品的后加工，降低生产成本。
具体实施方式
(实施例1)
本发明包括如下步骤：
S1、制备TC4注射坯；
S2、制备烧结治具注射坯：
A：混合粉末：将氧化锆粉末与低温玻璃粉采用球磨的方式混合均匀，其中氧化锆粉末的质量比为80wt％；
B：喂料制备：将混合均匀的粉末与塑基粘结剂在密炼机中混炼均匀，并用造粒机造粒，得到喂料粒子；
C：将喂料粒子通过注射机注射成型得到烧结治具注射坯；
S3、摆件：将TC4注射坯放到烧结治具注射坯上；
S4、将摆放在一起的TC4注射坯与烧结治具注射坯一起催化，获得摆放在一起的TC4催化坯和烧结治具催化坯；其中催化温度110℃，通酸时间300分钟；
S5、将摆放在一起的TC4催化坯和烧结治具催化坯一起热脱，获得摆放在一起的TC4热脱坯和烧结治具热脱坯；其中热脱温度700℃，保温时间60分钟；
S6、将摆放在一起的TC4热脱坯和烧结治具热脱坯一起烧结，获得摆放在一起的TC4烧结坯和烧结治具烧结坯；最终从烧结治具烧结坯上取下TC4烧结坯；其中烧结温度1200℃，保温时间180分钟。
烧结后TC4烧结坯与烧结治具无粘连，TC4烧结坯无变型。
(实施例2)
本发明包括如下步骤：
S1、制备纯钛注射坯；
S2、制备烧结治具注射坯：
A：混合粉末：将氮化硼粉末与低温玻璃粉采用球磨的方式混合均匀，其中氮化硼粉末的质量比为85wt％；
B：喂料制备：将混合均匀的粉末与塑基粘结剂在密炼机中混炼均匀，并用造粒机造粒，得到喂料粒子；
C：将喂料粒子通过注射机注射成型得到烧结治具注射坯；
S3、摆件：将纯钛注射坯放到烧结治具注射坯上；
S4、将摆放在一起的纯钛注射坯与烧结治具注射坯一起催化，获得摆放在一起的纯钛催化坯和烧结治具催化坯；其中催化温度110℃，通酸时间360分钟；
S5、将摆放在一起的纯钛催化坯和烧结治具催化坯一起热脱，获得摆放在一起的纯钛热脱坯和烧结治具热脱坯；其中热脱温度800℃，保温时间90分钟；
S6、将摆放在一起的纯钛热脱坯和烧结治具热脱坯一起烧结，获得摆放在一起的纯钛烧结坯和烧结治具烧结坯；最终从烧结治具烧结坯上取下纯钛烧结坯；其中烧结温度1250℃，保温时间180分钟。
烧结后纯钛烧结坯与烧结治具无粘连，纯钛烧结坯无变型。
(实施例3)
本发明包括如下步骤：
S1、制备TC11注射坯；
S2、制备烧结治具注射坯：
A：混合粉末：将氧化钇粉末与空心玻璃微珠采用球磨的方式混合均匀，其中氧化钇粉末的质量比为75wt％；
B：喂料制备：将混合均匀的粉末与塑基粘结剂在密炼机中混炼均匀，并用造粒机造粒，得到喂料粒子；
C：将喂料粒子通过注射机注射成型得到烧结治具注射坯；
S3、摆件：将TC11注射坯放到烧结治具注射坯上；
S4、将摆放在一起的TC11注射坯与烧结治具注射坯一起催化，获得摆放在一起的TC11催化坯和烧结治具催化坯；其中催化温度115℃，通酸时间500分钟；
S5、将摆放在一起的TC11催化坯和烧结治具催化坯一起热脱，获得摆放在一起的TC11热脱坯和烧结治具热脱坯；其中热脱温度900℃，保温时间120分钟；
S6、将摆放在一起的TC11热脱坯和烧结治具热脱坯一起烧结，获得摆放在一起的TC11烧结坯和烧结治具烧结坯；最终从烧结治具烧结坯上取下TC11烧结坯；其中烧结温度1250℃，保温时间180分钟。
烧结后TC11烧结坯与烧结治具无粘连，TC11烧结坯无变型。
(实施例4)
本发明包括如下步骤：
S1、制备TC4注射坯；
S2、制备烧结治具注射坯：
A：混合粉末：将氧化锆粉末与低温玻璃粉、空心玻璃微珠采用球磨的方式混合均匀，其中氧化锆粉末的质量比为90wt％，低温玻璃粉质量比为5wt％，空心玻璃微珠质量比为5wt％；
B：喂料制备：将混合均匀的粉末与塑基粘结剂在密炼机中混炼均匀，并用造粒机造粒，得到喂料粒子；
C：将喂料粒子通过注射机注射成型得到烧结治具注射坯；
S3、摆件：将TC4注射坯放到烧结治具注射坯上；
S4、将摆放在一起的TC4注射坯与烧结治具注射坯一起催化，获得摆放在一起的TC4催化坯和烧结治具催化坯；其中催化温度110℃，通酸时间480分钟；
S5、将摆放在一起的TC4催化坯和烧结治具催化坯一起热脱，获得摆放在一起的TC4热脱坯和烧结治具热脱坯；其中热脱温度700℃，保温时间120分钟；
S6、将摆放在一起的TC4热脱坯和烧结治具热脱坯一起烧结，获得摆放在一起的TC4烧结坯和烧结治具烧结坯；最终从烧结治具烧结坯上取下TC4烧结坯；其中烧结温度1230℃，保温时间240分钟。
烧结后TC4烧结坯与烧结治具无粘连，TC4烧结坯无变型。
(实施例5)
本发明包括如下步骤：
S1、制备TC4注射坯；
S2、制备烧结治具注射坯：
A：混合粉末：将氧化锆粉末与氧化钇粉末、低温玻璃粉采用球磨的方式混合均匀，其中氧化锆粉末的质量比为45wt％，氧化钇粉末质量比为45wt％，低温玻璃粉质量比为10wt％；
B：喂料制备：将混合均匀的粉末与塑基粘结剂在密炼机中混炼均匀，并用造粒机造粒，得到喂料粒子；
C：将喂料粒子通过注射机注射成型得到烧结治具注射坯；
S3、摆件：将TC4注射坯放到烧结治具注射坯上；
S4、将摆放在一起的TC4注射坯与烧结治具注射坯一起催化，获得摆放在一起的TC4催化坯和烧结治具催化坯；其中催化温度125℃，通酸时间360分钟；
S5、将摆放在一起的TC4催化坯和烧结治具催化坯一起热脱，获得摆放在一起的TC4热脱坯和烧结治具热脱坯；其中热脱温度600℃，保温时间120分钟；
S6、将摆放在一起的TC4热脱坯和烧结治具热脱坯一起烧结，获得摆放在一起的TC4烧结坯和烧结治具烧结坯；最终从烧结治具烧结坯上取下TC4烧结坯；其中烧结温度1250℃，保温时间300分钟。
烧结后TC4烧结坯与烧结治具无粘连，TC4烧结坯无变型。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.粉末注射成型中钛合金或纯钛产品的同步烧结方法；其特征在于包括如下步骤：
S1、制备钛合金或纯钛的注射坯；
S2、制备烧结治具注射坯：
A：混合粉末：将陶瓷粉末与低温烧结助剂混合均匀，其中陶瓷粉末与低温烧结助剂的质量比为(75～90)：(25～10)wt％；所述低温烧结助剂为低温玻璃粉和/或空心玻璃微珠；
B：喂料制备：将混合均匀的粉末与高分子粘结剂在高温下混炼、造粒，得到喂料粒子；
C：将喂料粒子通过注射机注射成型得到烧结治具注射坯；
S3、摆件：将钛合金或纯钛的注射坯放到烧结治具注射坯上；
S4、将钛合金或纯钛的注射坯与烧结治具注射坯一起催化，获得钛合金或纯钛的催化坯，以及烧结治具催化坯；
S5、将钛合金或纯钛的催化坯和烧结治具催化坯一起热脱，获得钛合金或纯钛的热脱坯，以及烧结治具热脱坯；
S6、将钛合金或纯钛的热脱坯和烧结治具热脱坯一起烧结，获得钛合金或纯钛的烧结坯，以及烧结治具烧结坯。
2.根据权利要求1所述的一种MIM钛合金同步烧结的方法，其特征在于：所步骤S4中催化温度为110-130℃，通酸时间为300-600min。
3.根据权利要求1所述的一种MIM钛合金同步烧结的方法，其特征在于：所述步骤S5中热脱温度为600-900℃，保温时间为60-180min。
4.根据权利要求1所述的一种MIM钛合金同步烧结的方法，其特征在于：所述步骤S6中烧结温度为1200-1350℃，保温时间为120-300min。
5.根据权利要求1所述的一种MIM钛合金同步烧结的方法，其特征在于：所述陶瓷粉末为氧化锆和/或氮化硼和/或碳化硅和/或氧化钇。
6.根据权利要求1所述的一种MIM钛合金同步烧结的方法，其特征在于：所述步骤A中将陶瓷粉末与低温烧结助剂采用球磨的方式混合均匀。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113857472A (zh) * 2021-09-15 2021-12-31 浙江大学 一种钛合金组件注射成形方法
CN114951653A (zh) * 2022-05-26 2022-08-30 南京泉峰汽车精密技术股份有限公司 薄片螺旋结构mim件脱脂烧结工艺
CN115044793A (zh) * 2022-06-16 2022-09-13 江苏精研科技股份有限公司 一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法
CN115156537A (zh) * 2022-06-14 2022-10-11 萍乡市慧成精密机电有限公司 一种粉末注射成形钛合金协同分步烧结方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2944721A1 (fr) * 2009-04-24 2010-10-29 Snecma Procede de fabrication d'un aubage par moulage par injection de poudre metallique
CN102554234A (zh) * 2012-02-28 2012-07-11 惠州Tcl移动通信有限公司 一种金属注塑成型结构件的加工方法及其支撑治具
CN105108154A (zh) * 2015-09-21 2015-12-02 深圳艾利门特科技有限公司 一种利用粉末注射成形技术制备异形复杂零件的方法
CN106735195A (zh) * 2017-03-28 2017-05-31 江苏精研科技股份有限公司 Mim脱脂烧结治具及脱脂烧结工艺
CN108687343A (zh) * 2018-08-02 2018-10-23 东莞市依诺电子科技有限公司 一种伴烧防变形烧结治具及其材料

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2944721A1 (fr) * 2009-04-24 2010-10-29 Snecma Procede de fabrication d'un aubage par moulage par injection de poudre metallique
CN102554234A (zh) * 2012-02-28 2012-07-11 惠州Tcl移动通信有限公司 一种金属注塑成型结构件的加工方法及其支撑治具
CN105108154A (zh) * 2015-09-21 2015-12-02 深圳艾利门特科技有限公司 一种利用粉末注射成形技术制备异形复杂零件的方法
CN106735195A (zh) * 2017-03-28 2017-05-31 江苏精研科技股份有限公司 Mim脱脂烧结治具及脱脂烧结工艺
CN108687343A (zh) * 2018-08-02 2018-10-23 东莞市依诺电子科技有限公司 一种伴烧防变形烧结治具及其材料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘建华 等: "《材料成型工艺基础》", 29 February 2016, 西安电子科技大学出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113857472A (zh) * 2021-09-15 2021-12-31 浙江大学 一种钛合金组件注射成形方法
CN114951653A (zh) * 2022-05-26 2022-08-30 南京泉峰汽车精密技术股份有限公司 薄片螺旋结构mim件脱脂烧结工艺
CN115156537A (zh) * 2022-06-14 2022-10-11 萍乡市慧成精密机电有限公司 一种粉末注射成形钛合金协同分步烧结方法
CN115044793A (zh) * 2022-06-16 2022-09-13 江苏精研科技股份有限公司 一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法
CN115044793B (zh) * 2022-06-16 2023-09-08 江苏精研科技股份有限公司 一种采用粉末注射成形制备两相高熵合金制作方法

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