CN113245542A - 一种mim用耐热合金钢粉末、制备方法及其设备 - Google Patents

一种mim用耐热合金钢粉末、制备方法及其设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113245542A
CN113245542A CN202110531143.5A CN202110531143A CN113245542A CN 113245542 A CN113245542 A CN 113245542A CN 202110531143 A CN202110531143 A CN 202110531143A CN 113245542 A CN113245542 A CN 113245542A
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
nitrogen
pressure water
mim
molten steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110531143.5A
Other languages
English (en)
Inventor
赵军喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Mengda Advanced Materials Technology Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Mengda Advanced Materials Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Mengda Advanced Materials Technology Co ltd filed Critical Jiangsu Mengda Advanced Materials Technology Co ltd
Priority to CN202110531143.5A priority Critical patent/CN113245542A/zh
Publication of CN113245542A publication Critical patent/CN113245542A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B22F1/0003—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/22—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • B22F3/225—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip by injection molding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium

Abstract

本发明公开了一种MIM用耐热合金钢粉末、制备方法及其设备，包括以下质量百分比为Si0.7‑1.2％、Cr24‑27％、Mn0.2‑1.2％、Nb1.0‑1.5％、Ni19‑22％、C0.3‑0.7％、Ti0.2‑0.6％、余量为Fe；且激光粒度在7.0～9.0μm之间，氧含量小于0.4％，振实密度≥4.8g/cm3。本发明粉末合金成分均匀，氧含量可控，杂质含量低，振实密度高，此方法粉末呈类球形，烧结致密度高，高温强度高，耐腐蚀性好；本发明粉末由于含有Ti，Nb等亲碳元素，高温下抑制碳化铬形成析出，同时耐酸，高温强度高；通过水气联合雾化发制备的粉末氧含量低，粉末细利于烧结，产品致密度高，外观好；同时粉末球形度好，利于喂料，产品烧结过程收缩小，尺寸精度高。

Description

一种MIM用耐热合金钢粉末、制备方法及其设备
技术领域
本发明涉及合金钢粉末技术领域，具体涉及一种MIM用耐热合金钢粉末、制备方法及其设备。
背景技术
MIM用粉末大多以不锈钢粉、低合金钢粉等为原料，经过喂料、注射、脱脂、烧结、后处理而成的小型零部件。成分组织均匀，杂质含量低，形状复杂、成本低、效率高，尺寸精度高，广泛用于医疗，电子、军工等领域。但是目前常用的304L、316L等粉末制品高温下发生敏化析出碳化铬，造成晶间腐蚀。本发明粉末由于含有Ti，Nb等亲碳元素，高温下抑制碳化铬形成析出，同时耐酸，高温强度高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种MIM用耐热合金钢粉末、制备方法及其设备。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种MIM用耐热合金钢粉末，其创新点在于，包括以下质量百分比为Si0.7-1.2％、Cr24-27％、Mn0.2-1.2％、Nb1.0-1.5％、Ni19-22％、C0.3-0.7％、Ti0.2-0.6％、余量为Fe；且激光粒度在7.0～9.0μm之间，氧含量小于0.4％，振实密度≥4.8g/cm3。
一种MIM用耐热合金钢粉末制备方法，其创新点在于，包括以下步骤：
S1、将单晶硅、微碳铬铁、高碳铬铁、锰铁、电解镍、碳片、铌铁、海绵钛、工业纯铁9种原材料按比例配好，投入250Kg中频炉冶炼，投入中频炉冶炼，熔化成液体后经雾化器水气联合雾化法制粉；
S2、雾化后粉末经过真空干燥，筛分，氮气保护分级，合批，得到成品。
进一步的，所述水气联合雾化法为：将原料在中频炉内熔化，然后将钢液加热到1600-1650℃，倒入中间包，钢液从中间包进入雾化器内，先被1Mpa-5Mpa低压氮气撕裂成刷子状，氮气摄入后呈10-20度夹角，然后被100-120MPa压力的高压水破碎冷却，高压水摄入后呈两个夹角，上边角度在35-60度，下边角度在20-35度，破碎后的钢液在重力及表面张力作用下收缩下落成类球形金属粉末。
进一步的，可通过改变高压水及氮气摄入角度可以改变粉末粒度及形貌物理指标。
一种MIM用耐热合金钢粉末设备，其创新点在于：所述设备为雾化器，从上至下依次包括中间包、氮气炉和高压水炉，所述中间包顶部开口，且用于钢液倒入；所述氮气炉的外圈开设数个氮气进气口，且该氮气进气口呈10-20度夹角；所述高压水炉的外圈开设多个高压水进口，且该高压水进口呈两个夹角，上边角度在35-60度，下边角度在20-35度。
采用上述结构后，本发明有益效果为：
本发明粉末合金成分均匀，氧含量可控，杂质含量低，振实密度高，此方法粉末呈类球形，烧结致密度高，高温强度高，耐腐蚀性好；本发明粉末由于含有Ti，Nb等亲碳元素，高温下抑制碳化铬形成析出，同时耐酸，高温强度高；通过水气联合雾化发制备的粉末氧含量低，粉末细利于烧结，产品致密度高，外观好；同时粉末球形度好，利于喂料，产品烧结过程收缩小，尺寸精度高。
附图说明
图1为本发明中雾化器的结构示意图。
附图标记说明：
1中间包、2氮气炉、21氮气进气口、3高压水炉、31高压水进口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种MIM用耐热合金钢粉末，包括以下质量百分比为Si0.7-1.2％、Cr24-27％、Mn0.2-1.2％、Nb1.0-1.5％、Ni19-22％、C0.3-0.7％、Ti0.2-0.6％、余量为Fe；且激光粒度在7.0～9.0μm之间，氧含量小于0.4％，振实密度≥4.8g/cm3。
根据上述成分的质量比，对MIM用耐热合金钢粉末进行制备，具体包括以下步骤：
S1、将单晶硅、微碳铬铁、高碳铬铁、锰铁、电解镍、碳片、铌铁、海绵钛、工业纯铁9种原材料按比例配好，投入250Kg中频炉冶炼，将原料在中频炉内熔化，然后将钢液加热到1600-1650℃，倒入中间包，钢液从中间包进入雾化器内，先被1Mpa-5Mpa低压氮气撕裂成刷子状，氮气摄入后呈10-20度夹角，然后被100-120MPa压力的高压水破碎冷却，高压水摄入后呈两个夹角，上边角度在35-60度，下边角度在20-35度，破碎后的钢液在重力及表面张力作用下收缩下落成类球形金属粉末；在此过程中可通过改变高压水及氮气摄入角度可以改变粉末粒度及形貌物理指标；
S2、雾化后粉末经过真空干燥，筛分，氮气保护分级，合批，得到成品。
实施例2
一种MIM用耐热合金钢粉末设备，设备为雾化器，从上至下依次包括中间包1、氮气炉2和高压水炉3，中间包顶部开口，且用于钢液倒入；氮气炉2的外圈开设数个氮气进气口21，且该氮气进气口呈10-20度夹角；高压水炉3的外圈开设多个高压水进口31，且该高压水进口呈两个夹角，上边角度在35-60度，下边角度在20-35度。将原料在中频炉内熔化，然后将钢液加热到1600-1650℃，倒入中间包1，钢液从中间包1进入雾化器内，低压氮气从氮气进气口21进入，钢液先被1Mpa-5Mpa低压氮气撕裂成刷子状，氮气摄入后呈10-20度夹角，然后高压水从高压水进口31进入，钢液再被100-120MPa压力的高压水破碎冷却，高压水摄入后呈两个夹角，上边角度在35-60度，下边角度在20-35度，破碎后的钢液在重力及表面张力作用下收缩下落成类球形金属粉末。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种MIM用耐热合金钢粉末，其特征在于，包括以下质量百分比为Si0.7-1.2％、Cr24-27％、Mn0.2-1.2％、Nb1.0-1.5％、Ni19-22％、C0.3-0.7％、Ti0.2-0.6％、余量为Fe；且激光粒度在7.0～9.0μm之间，氧含量小于0.4％，振实密度≥4.8g/cm3。
2.一种根据权利要求1所述的MIM用耐热合金钢粉末制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将单晶硅、微碳铬铁、高碳铬铁、锰铁、电解镍、碳片、铌铁、海绵钛、工业纯铁9种原材料按比例配好，投入250Kg中频炉冶炼，投入中频炉冶炼，熔化成液体后经雾化器水气联合雾化法制粉；
S2、雾化后粉末经过真空干燥，筛分，氮气保护分级，合批，得到成品。
3.根据权利要求2所述的一种MIM用耐热合金钢粉末制备方法，其特征在于，所述水气联合雾化法为：将原料在中频炉内熔化，然后将钢液加热到1600-1650℃，倒入中间包，钢液从中间包进入雾化器内，先被1Mpa-5Mpa低压氮气撕裂成刷子状，氮气摄入后呈10-20度夹角，然后被100-120MPa压力的高压水破碎冷却，高压水摄入后呈两个夹角，上边角度在35-60度，下边角度在20-35度，破碎后的钢液在重力及表面张力作用下收缩下落成类球形金属粉末。
4.根据权利要求3所述的一种MIM用耐热合金钢粉末制备方法，其特征在于：可通过改变高压水及氮气摄入角度可以改变粉末粒度及形貌物理指标。
5.一种根据权利要求2所述的MIM用耐热合金钢粉末设备，其特征在于：所述设备为雾化器，从上至下依次包括中间包、氮气炉和高压水炉，所述中间包顶部开口，且用于钢液倒入；所述氮气炉的外圈开设数个氮气进气口，且该氮气进气口呈10-20度夹角；所述高压水炉的外圈开设多个高压水进口，且该高压水进口呈两个夹角，上边角度在35-60度，下边角度在20-35度。
CN202110531143.5A 2021-05-16 2021-05-16 一种mim用耐热合金钢粉末、制备方法及其设备 Pending CN113245542A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110531143.5A CN113245542A (zh) 2021-05-16 2021-05-16 一种mim用耐热合金钢粉末、制备方法及其设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110531143.5A CN113245542A (zh) 2021-05-16 2021-05-16 一种mim用耐热合金钢粉末、制备方法及其设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113245542A true CN113245542A (zh) 2021-08-13

Family

ID=77182222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110531143.5A Pending CN113245542A (zh) 2021-05-16 2021-05-16 一种mim用耐热合金钢粉末、制备方法及其设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113245542A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106205934A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 泉州天智合金材料科技有限公司 高磁导率软磁合金粉末、电感件及其制备方法
CN109877311A (zh) * 2019-04-17 2019-06-14 泉州天智合金材料科技有限公司 一种mim注射成型高端刀具、金属粉末及其制备方法
CN110004382A (zh) * 2019-04-17 2019-07-12 泉州天智合金材料科技有限公司 一种环形电感件、FeSiCr软磁合金粉末及其制备方法
CN209902259U (zh) * 2019-04-17 2020-01-07 泉州天智合金材料科技有限公司 共振型水气通用雾化喷盘
CN111370196A (zh) * 2020-04-10 2020-07-03 泉州天智合金材料科技有限公司 适用于MIM绕线电感用FeSiCr软磁粉末、制备方法及绕线电感
CN111408727A (zh) * 2020-04-10 2020-07-14 泉州天智合金材料科技有限公司 一种适用于mim注射成型不锈钢粉末、制备方法及高抛光件
CN111575603A (zh) * 2020-04-27 2020-08-25 江苏萌达新材料科技有限公司 一种铁硅铬软磁合金粉及其制备方法
CN112111693A (zh) * 2020-08-26 2020-12-22 赵放 Mim用420不锈钢粉末及其水气联合雾化制粉方法
CN112553506A (zh) * 2020-12-02 2021-03-26 石家庄利德粉末材料有限责任公司 一种注射成形用钴铬钼合金粉末材料及其制造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106205934A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 泉州天智合金材料科技有限公司 高磁导率软磁合金粉末、电感件及其制备方法
CN109877311A (zh) * 2019-04-17 2019-06-14 泉州天智合金材料科技有限公司 一种mim注射成型高端刀具、金属粉末及其制备方法
CN110004382A (zh) * 2019-04-17 2019-07-12 泉州天智合金材料科技有限公司 一种环形电感件、FeSiCr软磁合金粉末及其制备方法
CN209902259U (zh) * 2019-04-17 2020-01-07 泉州天智合金材料科技有限公司 共振型水气通用雾化喷盘
CN111370196A (zh) * 2020-04-10 2020-07-03 泉州天智合金材料科技有限公司 适用于MIM绕线电感用FeSiCr软磁粉末、制备方法及绕线电感
CN111408727A (zh) * 2020-04-10 2020-07-14 泉州天智合金材料科技有限公司 一种适用于mim注射成型不锈钢粉末、制备方法及高抛光件
CN111575603A (zh) * 2020-04-27 2020-08-25 江苏萌达新材料科技有限公司 一种铁硅铬软磁合金粉及其制备方法
CN112111693A (zh) * 2020-08-26 2020-12-22 赵放 Mim用420不锈钢粉末及其水气联合雾化制粉方法
CN112553506A (zh) * 2020-12-02 2021-03-26 石家庄利德粉末材料有限责任公司 一种注射成形用钴铬钼合金粉末材料及其制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110125383B (zh) 高纯铁铬铝合金粉末的制造方法
CN105618768B (zh) 一种高致密度纯钨、纯钼及其合金材料的制备方法
CN111408727A (zh) 一种适用于mim注射成型不锈钢粉末、制备方法及高抛光件
CN105950947A (zh) 用于3d打印的富铁高熵合金粉体材料及其制备方法
CN111500942B (zh) 一种高氮含量无磁不锈钢粉末及其制备方法
CN105642905B (zh) 一种镍基合金球形粉末的等离子体制备方法
CN112981231B (zh) 一种高锰氮奥氏体不锈钢粉末及其制备方法
KR20190108412A (ko) 체심입방구조 고엔트로피 합금 구상 분말의 제조방법
JP5837636B2 (ja) フェライト系酸化物分散強化合金及びその製造方法
CN112662929A (zh) 难熔高熵合金及其制备方法
CN102982956B (zh) 高导磁率低损耗金属软磁材料用粉末及其制备方法
CN111112634A (zh) 一种制备金属粉末的装置及方法
CN113245542A (zh) 一种mim用耐热合金钢粉末、制备方法及其设备
KR100538692B1 (ko) 저압 유도용해법을 이용한 고질소 스테인리스강 제조방법및 그 방법으로 제조된 고질소 스테인리스강
CN114535606B (zh) 一种氧化物弥散强化合金及其制备方法与应用
CN115401216A (zh) 一种合金过配粉体选区激光熔化制备高氮不锈钢的方法
CN110527856A (zh) 一种高表面质量、高强度镍合金带材的制备方法
CN105908070A (zh) 一种抗脆性破裂性好的汽车用弹簧材料
CN115323244B (zh) 一种高熵合金材料及其制备方法
JPH0347946A (ja) 熱間加工性および常温の延性、靭性に優れた含ボロンオーステナイト系ステンレス鋼材の製造方法
CN114951633B (zh) 高铝高熵合金超耐磨耐腐蚀涂层及其制备方法
XIE et al. Effects of processing on microstructures and properties of FGH4097 superalloy
CN113512688B (zh) 一种航空超高强度钢球形粉体材料及制备方法
CN109841401A (zh) 一种软磁复合粉末材料的制备方法
CN113249631B (zh) 一种模铸加热炉滑块及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210813