CN113523284A - 一种快速热脱烧结一体成型金属喂料及其应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速热脱烧结一体成型金属喂料及其应用方法，所述喂料包括合金粉末和粘结剂组合；按质量百分比计，所述合金粉末占所述喂料质量为88％～91％，所述粘结剂组合占所述喂料质量为9％～12％；按质量百分比计，所述粘结剂组合包括：聚乙烯26.5％～36％、聚甲基丙烯酸甲酯6％～8.5％、丙烯酸单体塑脂17％～22％、硅烷偶联剂5％～7％、季戊四醇硬脂酸酯2％～7％、聚乙烯蜡15％～20％、液体石蜡9.5％～15％、抗氧剂1％。本发明喂料注射成型的产品不需要进行催化脱脂工艺环节，省去了大量的设备投入和人工投入，在成本的控制上起到了很大的作用，并在产品的机械性能和表面性能上超越了常规工艺。

Description

一种快速热脱烧结一体成型金属喂料及其应用方法
技术领域
本发明涉及金属粉末注射成型技术领域，具体涉及一种快速热脱烧结一体成型金属喂料及其应用方法。
背景技术
金属粉末注射成型(Metal Injection Molding，MIM)工艺技术是一种高精度净成型技术，近年来在消费电子、医疗、汽车零部件、精密复杂结构件等领域不断扩张应用，行业需求以几何递增，行业领域的需求不断爆发。MIM技术工艺以纳米金属粉末为主体，添加POM做为载体组成的合金喂料，以注射成型的工艺方式进行成型，然后产品进行催化脱脂去除其POM载体后进行真空高温烧结，冷却后最终获得其整体完整的高性能产品。
现有POM粘结剂体系需增加催化酸脱工序，使用的催化剂为硝酸或草酸，酸类催化剂对环保及环境存在污染问题，安全性方面也存在隐患，其催化脱脂工序需增加额外的脱脂专用设备，脱脂工序复杂，脱脂时间慢，耗费较多的人力、物力，对MIM工艺整体稳定性和效率都存在不同的影响和限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种快速热脱烧结一体成型喂料及其应用方法。本发明使用纳米合金粉末和特殊的粘结剂配方组合，在金属密炼造粒一体机内制作一种合金注射使用的喂料，所制得合金喂料注射成型的产品不需要进行催化脱脂工艺环节，省去了大量的设备投入和人工投入，在成本的控制上起到了很大的作用，并在产品的机械性能和表面性能上超越了常规工艺。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一种快速热脱烧结一体成型喂料，所述喂料包括合金粉末和聚乙稀塑脂主体骨架粘结剂，以及加入其它低分子润滑剂、单体塑脂、偶联剂、分散剂、抗氧化剂等组分。具体而言，所述喂料包括合金粉末和粘结剂组合；按质量百分比计，所述合金粉末占所述喂料质量为88％～91％，所述粘结剂组合占所述喂料质量为9％～12％；按质量百分比计，所述粘结剂组合包括：聚乙烯26.5％～36％、聚甲基丙烯酸甲酯6％～8.5％、丙烯酸单体塑脂17％～22％、硅烷偶联剂5％～7％、季戊四醇硬脂酸酯2％～7％、聚乙烯蜡15％～20％、液体石蜡9.5％～15％、抗氧剂1％，各组分总量为100％；
所述合金粉末的牌号为17-4PH；所述合金粉末的粒度为：D10为3～5μm，D50为8～10μm，D90为20～23μm，振实密度大于4.45g/cm3。
如上所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，包括如下步骤：
(1)混炼：
在内腔镀有高耐磨合金材料的密炼造粒一体机内将温度设定为165～169℃，放入上述粘结剂组合均匀混炼15～17min，然后升温至195～198℃加入合金粉末混炼120～125min，桨叶转子转数每分钟为45～48转，成泥后降温至170～175℃，开始使用风力冷却并进行造粒而获得喂料；
(2)注射：
所获喂料在含有高耐磨的合金螺杆炮筒组件的高速注射机上对模具进行注射成型，模具设定温度为95～102℃，注射设定温度为185～193℃，注射速度为93％～105％，注射压力为100～109MPa，最终获得完整的注射胚件；
(3)烧结：
将所得注射胚件放入脱脂烧结一体炉内进行烧结处理，室温～600℃以每分钟2～3.5℃的速率升至600℃，N2流量为每分钟39～44L/min，然后持温180～185min，所用惰性气体为N2，气体流量为44～47L/min，600℃持温结束后以每分钟3℃的速率真空烧结升温至1100℃并持温60min，1100℃持温结束后以每分钟3℃的升温速率通入AR气体维持炉内压力12～15KPa到1358～1360℃持温180min，1358～1360℃持温结束后随炉冷却到室温，整个烧结工艺完成。
进一步地，所述步骤(3)中，所述脱脂烧结一体炉包括石墨箱进气装置；所述石墨箱进气装置包括石墨箱、以及设置于所述石墨箱左右两侧的侧部进气装置及设置于所述石墨箱顶部的顶部进气装置；所述侧部进气装置包括设置于所述石墨箱侧部的第一门板、设置于所述第一门板外侧的第二门板、由所述第一门板及所述第二门板之间的空间形成的第一集气室、与所述第一集气室相通的第一进气管道、以及设置于所述第一门板的第一通气孔；所述顶部进气装置包括设置于所述石墨箱内部的第三门板、设置于所述第三门板中部的凹槽、由所述凹槽与所述石墨箱的顶部之间的空间形成的第二集气室、与所述第二集气室相通的第二进气管道、以及设置于所述凹槽的底部的第二通气孔。
进一步地，所述石墨箱的顶部设置上门板，所述石墨箱的底部设置下门板；所述第一门板、所述第二门板、所述上门板及所述下门板之间的空间形成所述第一集气室；所述第三门板设置于所述上门板的中部；所述凹槽与所述上门板之间的空间形成所述第二集气室。
进一步地，所述脱脂烧结一体炉包括炉体、以及在所述炉体内部由外而内依次设置的保温层、加热体及所述石墨箱；所述下门板及所述上门板分别设置若干底部支撑柱及顶部支撑柱；所述石墨箱通过所述底部支撑柱及所述顶部支撑柱与所述炉体匹配连接；所述下门板两侧的所述底部支撑柱的内部设置第一通孔；与所述第一通孔的一端对应的所述下门板的内部设置进气孔，所述第一通孔的另一端与所述第一进气管道匹配连接；所述第一进气管道通过所述第一通孔及所述进气孔与所述第一集气室相通；所述顶部支撑柱的内部设置第二通孔；所述第二通孔的一端与所述第二集气室相通，所述第二通孔的另一端与所述第二进气管道匹配连接；所述第二进气管道通过所述第二通孔与所述第二集气室相通。
进一步地，所述第一进气管道设置第一流量控制阀，所述第二进气管道设置第二流量控制阀。
进一步地，所述石墨箱的内部设置若干层石墨板；所述第一门板与所述石墨板的两端贴合；所述第一通气孔与每层所述石墨板对应。
进一步地，所述第一通气孔的孔径为0.7mm；所述第一门板设置9层所述第一通气孔，每层所述第一通气孔的数量为11个；所述第二通气孔的孔径为0.8mm；所述第二通气孔设置为2排、11列，其中所述第二通气孔长度方向间距为38.5mm，宽度方向间距为14.5mm；所述第三门板的尺寸为450mm×155mm×21mm。
进一步地，所述石墨箱设置若干安全阀；所述炉体的底部设置排脂管道；所述排脂管道与所述石墨箱的内部相通；所述排脂管道依次设置第一阀门、收集器及真空泵。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的目的是设计一种以高分子塑脂与低分子润滑剂结合，添加若干偶联剂再配合主副抗氧化剂组成的一种快速热脱烧结一体的合金喂料，并对脱脂烧结炉体内部脱脂结构进行重新设计，并省略了催化脱脂这一工艺制程环节，以保障此发明的高效稳定性；
(2)本发明省去了近十至二十小时的草酸催化脱脂制造工艺环节，降低了生产的制程周期，每条生产线减少了脱脂设备投入，每天可以节约十至二十个制造工时，节约能耗并降低了人工及原材料制造成本，提升了产品的质量稳定性，减少了污染排放。
附图说明
图1为本发明脱脂烧结一体炉的剖面视图；
图2为本发明脱脂烧结一体炉另一个角度的剖面视图；
图3为图1的A部放大图；
图4为图1的B部放大图；
图5为图2的C部放大图；
图6为本发明第三门板的多角度视图。
图中各个附图标记的对应的部件名称是：
1-石墨箱；2-侧部进气装置；3-顶部进气装置；4-第一门板；5-第二门板；6-第一集气室；7-第一进气管道；8-第一通气孔；9-第三门板；10-凹槽；11-第二集气室；12-第二进气管道；13-第二通气孔；14-上门板；15-下门板；16-炉体；17-保温层；18-加热体；19-底部支撑柱；20-顶部支撑柱；21-第一通孔；22-进气孔；23-第二通孔；24-第一流量控制阀；25-第二流量控制阀；26-石墨板；27-安全阀；28-排脂管道；29-第一阀门；30-收集器；31-真空泵。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例和附图作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本发明进一步说明，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明所述的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1～4所述密炼造粒一体机为亘易隆复合式密炼造粒一体机，型号M-H-10L-DCSS-H。
实施例1～4所述高速注射机为广东诺恩MIM130。
实施例1
一种快速热脱烧结一体成型喂料，所述喂料包括合金粉末和粘结剂组合；按质量百分比计，所述合金粉末占喂料质量为90％，所述粘结剂组合占喂料质量为10％；按质量百分比计，所述粘结剂组合包括：聚乙烯28％，聚甲基丙烯酸甲酯8％，丙烯酸单体塑脂18％，硅烷偶联剂5％，季戊四醇硬脂酸酯5％，聚乙烯蜡20％，液体石蜡15％，抗氧剂1.0％。
所述合金粉末的牌号为17-4PH；所述合金粉末的粒度为：D10为3～5μm，D50为9～10μm，D90为20～23μm，振实密度大于4.5g/cm3。
如上所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，包括如下步骤：
(1)混炼：
在一种内腔镀有高耐磨合金材料的密炼造粒一体机内将温度设定为165℃，放入上述粘结剂组合均匀混炼15min，然后升温至195℃加入合金粉末混炼120min，桨叶转子转数每分钟为45转，成泥后降温至170℃，开始使用风力冷却并进行造粒而获得喂料；
(2)注射：
所获喂料在特制高耐磨的合金螺杆炮筒组件的高速注射机上对模具进行注射成型，模具设定温度为100℃，注射设定温度为185℃，注射速度为95％，注射压力为100MPa，最终获得完整的注射胚件；
(3)烧结：
将所得注射胚件直接放入专用脱脂烧结一体炉内进行烧结处理，室温～600℃以每分钟2℃的速率升至600℃，N2流量为每分钟40L/min，然后持温180min，所用惰性气体为N2，气体流量为45L/min，600℃持温结束后以每分钟3℃的速率真空烧结升温至1100℃并持温60min，1100℃持温结束后以每分钟3℃的升温速率通入AR气体维持炉内压力15KPa到1360℃持温180min，1360℃持温结束后随炉冷却到室温，整个烧结工艺完成。
所得产品性能：烧结后产品密度达到7.66g/cm3，产品硬度hrc-35，屈服强度720MPa，热处理后表面硬度可达hrc-40，表面粗糙度为Ra0.07，烧结后体积收缩率为1.155，收缩率优于催化体系的1.165，较低的收缩率可以大幅降低产品在烧结过程中的变形差异，并有助于提高产品的烧结密度，密度达到理论值的99％，达到7.66g/cm3，所得产品表面孔隙度达到Ra0.7，优于同行业Ra0.8的标准，产品表面的光亮细腻度都优于行业催化脱脂体系标准。
实施例2
一种快速热脱烧结一体成型喂料，所述喂料包括合金粉末和粘结剂组合；按质量百分比计，所述合金粉末占喂料质量为91％，所述粘结剂组合占喂料质量为9％；按质量百分比计，所述粘结剂组合包括：聚乙烯36％，聚甲基丙烯酸甲酯6％，丙烯酸单体塑脂17％，硅烷偶联剂7％，季戊四醇硬脂酸酯2％，聚乙烯蜡18％，液体石蜡13％，抗氧剂1％。
所述合金粉末的牌号为17-4PH；所述合金粉末的粒度为：D10为3～5μm，D50为9～10μm，D90为20～23μm，振实密度大于4.5g/cm3。
如上所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，包括如下步骤：
(1)混炼：
在一种内腔镀有高耐磨合金材料的密炼造粒一体机内将温度设定为167℃，放入上述粘结剂组合均匀混炼16min，然后升温至196℃加入合金粉末混炼125min，桨叶转子转数每分钟为46转，成泥后降温至172℃，开始使用风力冷却并进行造粒而获得喂料；
(2)注射：
所获喂料在特制高耐磨的合金螺杆炮筒组件的高速注射机上对模具进行注射成型，模具设定温度为102℃，注射设定温度为188℃，注射速度为93％，注射压力为102MPa，最终获得完整的注射胚件；
(3)烧结：
将所得注射胚件直接放入专用脱脂烧结一体炉内进行烧结处理，室温～600℃以每分钟2℃的速率升至600℃，N2流量为每分钟42L/min，然后持温182min，所用惰性气体为N2，气体流量为44L/min，600℃持温结束后以每分钟3℃的速率真空烧结升温至1100℃并持温60min，1100℃持温结束后以每分钟3℃的升温速率通入AR气体维持炉内压力14KPa到1358℃持温180min，1358℃持温结束后随炉冷却到室温，整个烧结工艺完成。
所得产品性能：烧结后产品密度达到7.64g/cm3，产品硬度hrc-35，屈服强度720MPa，热处理后表面硬度可达hrc-40，表面粗糙度为Ra0.07，烧结后体积收缩率为1.155，收缩率优于催化体系的1.165，较低的收缩率可以大幅降低产品在烧结过程中的变形差异，并有助于提高产品的烧结密度，密度达到理论值的99％，达到7.64g/cm3，所得产品表面孔隙度达到Ra0.68，优于同行业Ra0.8的标准，产品表面的光亮细腻度都优于行业催化脱脂体系标准。
实施例3
一种快速热脱烧结一体成型喂料，所述喂料包括合金粉末和粘结剂组合；按质量百分比计，所述合金粉末占喂料质量为89％，所述粘结剂组合占喂料质量为11％；按质量百分比计，所述粘结剂组合包括：聚乙烯33％，聚甲基丙烯酸甲酯6％，丙烯酸单体塑脂20％，硅烷偶联剂5％，季戊四醇硬脂酸酯5％，聚乙烯蜡15％，液体石蜡15％，抗氧剂1.0％。
所述合金粉末的牌号为17-4PH；所述合金粉末的粒度为：D10为3～5μm，D50为8～9μm，D90为20～23μm，振实密度大于4.6g/cm3。
如上所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，包括如下步骤：
(1)混炼：
在一种内腔镀有高耐磨合金材料的密炼造粒一体机内将温度设定为168℃，放入上述粘结剂组合均匀混炼17min，然后升温至198℃加入合金粉末混炼125min，桨叶转子转数每分钟为45转，成泥后降温至170℃，开始使用风力冷却并进行造粒而获得喂料；
(2)注射：
所获喂料在特制高耐磨的合金螺杆炮筒组件的高速注射机上对模具进行注射成型，模具设定温度为98℃，注射设定温度为187℃，注射速度为100％，注射压力为106MPa，最终获得完整的注射胚件；
(3)烧结：
将所得注射胚件直接放入专用脱脂烧结一体炉内进行烧结处理，室温～600℃以每分钟2.5℃的速率升至600℃，N2流量为每分钟44L/min，然后持温185min，所用惰性气体为N2，气体流量为47L/min，600℃持温结束后以每分钟3℃的速率真空烧结升温至1100℃并持温60min，1100℃持温结束后以每分钟3℃的升温速率通入AR气体维持炉内压力15KPa到1360℃持温180min，1360℃持温结束后随炉冷却到室温，整个烧结工艺完成。
所得产品性能：烧结后产品密度达到7.95g/cm3，产品硬度hrc-36，屈服强度720MPa，热处理后表面硬度可达hrc-40，表面粗糙度为Ra0.07，烧结后体积收缩率为1.155，收缩率优于催化体系的1.165，较低的收缩率可以大幅降低产品在烧结过程中的变形差异，并有助于提高产品的烧结密度，密度达到理论值的99％，达到7.95g/cm3，所得产品表面孔隙度达到Ra0.7，优于同行业Ra0.8的标准，产品表面的光亮细腻度都优于行业催化脱脂体系标准。
实施例4
一种快速热脱烧结一体成型喂料，所述喂料包括合金粉末和粘结剂组合；按质量百分比计，所述合金粉末占喂料质量为88％，所述粘结剂组合占喂料质量为12％；按质量百分比计，所述粘结剂组合包括：聚乙烯26.5％，聚甲基丙烯酸甲酯8.5％，丙烯酸单体塑脂22％，硅烷偶联剂6％，季戊四醇硬脂酸酯7％，聚乙烯蜡19.5％，液体石蜡9.5％，抗氧剂1.0％。
所述合金粉末的牌号为17-4PH；所述合金粉末的粒度为：D10为3～5μm，D50为9～10μm，D90为20～23μm，振实密度大于4.45g/cm3。
如上所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，包括如下步骤：
(1)混炼：
在一种内腔镀有高耐磨合金材料的密炼造粒一体机内将温度设定为169℃，放入上述粘结剂组合均匀混炼16min，然后升温至197℃加入合金粉末混炼125min，桨叶转子转数每分钟为48转，成泥后降温至175℃，开始使用风力冷却并进行造粒而获得喂料；
(2)注射：
所获喂料在特制高耐磨的合金螺杆炮筒组件的高速注射机上对模具进行注射成型，模具设定温度为95℃，注射设定温度为193℃，注射速度为105％，注射压力位109MPa，最终获得完整的注射胚件。
(3)烧结：
将所得注射胚件直接放入专用脱脂烧结一体炉内进行烧结处理，室温～600℃以每分钟3.5℃的速率升至600℃，N2流量为每分钟39L/min，然后持温180min，所用惰性气体为N2，气体流量为46L/min，600℃持温结束后以每分钟3℃的速率真空烧结升温至1100℃并持温60min，1100℃持温结束后以每分钟3℃的升温速率通入AR气体维持炉内压力12KPa到1360℃持温180min，1360℃持温结束后随炉冷却到室温，整个烧结工艺完成。
所得产品性能：烧结后产品密度达到7.62g/cm3，产品硬度hrc-33，屈服强度710MPa，热处理后表面硬度可达hrc-40，表面粗糙度为Ra0.07，烧结后体积收缩率为1.155，收缩率优于催化体系的1.165，较低的收缩率可以大幅降低产品在烧结过程中的变形差异，并有助于提高产品的烧结密度，密度达到理论值的99％，达到7.62g/cm3，所得产品表面孔隙度达到Ra0.7，优于同行业Ra0.8的标准，产品表面的光亮细腻度都优于行业催化脱脂体系标准。
本发明实施例1～4步骤(3)所述脱脂烧结一体炉由图1～图6(图中的箭头为气体的流向)所示，包括石墨箱进气装置；所述石墨箱进气装置包括石墨箱1、以及设置于所述石墨箱1左右两侧的侧部进气装置2及设置于所述石墨箱1顶部的顶部进气装置3；所述侧部进气装置2包括设置于所述石墨箱1侧部的第一门板4、设置于所述第一门板4外侧的第二门板5、由所述第一门板4及所述第二门板5之间的空间形成的第一集气室6、与所述第一集气室6相通的第一进气管道7、以及设置于所述第一门板4的第一通气孔8；所述顶部进气装置3包括设置于所述石墨箱1内部的第三门板9、设置于所述第三门板9中部的凹槽10、由所述凹槽10与所述石墨箱1的顶部之间的空间形成的第二集气室11、与所述第二集气室11相通的第二进气管道12、以及设置于所述凹槽10的底部的第二通气孔13。
所述石墨箱1的顶部设置上门板14，所述石墨箱1的底部设置下门板15；所述第一门板4、所述第二门板5、所述上门板14及所述下门板15之间的空间形成所述第一集气室6；所述第三门板9设置于所述上门板14的中部；所述凹槽10与所述上门板14之间的空间形成所述第二集气室11。
所述脱脂烧结一体炉包括炉体16、以及在所述炉体16内部由外而内依次设置的保温层17、加热体18及所述石墨箱1；所述下门板15及所述上门板14分别设置若干底部支撑柱19及顶部支撑柱20；所述石墨箱1通过所述底部支撑柱19及所述顶部支撑柱20与所述炉体16匹配连接；所述下门板15两侧的所述底部支撑柱19的内部设置第一通孔21；与所述第一通孔21的一端对应的所述下门板15的内部设置进气孔22，所述第一通孔21的另一端与所述第一进气管道7匹配连接；所述第一进气管道7通过所述第一通孔21及所述进气孔22与所述第一集气室6相通；所述顶部支撑柱20的内部设置第二通孔23；所述第二通孔23的一端与所述第二集气室11相通，所述第二通孔23的另一端与所述第二进气管道12匹配连接；所述第二进气管道12通过所述第二通孔23与所述第二集气室11相通。
所述第一进气管道7设置第一流量控制阀24，所述第二进气管道12设置第二流量控制阀25。
所述石墨箱1的内部设置若干层石墨板26；所述第一门板4与所述石墨板1的两端贴合；所述第一通气孔8与每层所述石墨板26对应，可保证进入第一集气室6的气体定向通过每一层石墨板26。
所述第一通气孔8的孔径为0.7mm；所述第一门板4设置9层所述第一通气孔8，每层所述第一通气孔8的数量为11个；所述第二通气孔13的孔径为0.8mm；所述第二通气孔13设置为2排、11列，其中所述第二通气孔13长度方向间距为38.5mm，宽度方向间距为14.5mm；所述第三门板9的尺寸为450mm×155mm×21mm。
所述石墨箱1设置若干安全阀27；所述炉体16的底部设置排脂管道28；所述排脂管道28与所述石墨箱1的内部相通；所述排脂管道28依次设置第一阀门29、收集器30及真空泵31。
本发明针对特定的粘结剂配方体系，对生产所使用的脱脂烧结一体炉内部结构进行重新设计，以充分发挥本发明粘结剂配方体系的优越性：
(1)本发明对炉体脱脂系统的改进集中在对炉内石墨箱脱脂进气系统的重新设计，通过增加石墨箱1左右两个侧部进气装置2和增加顶部进气装置3提升气体的进气畅通性，此改进的目的是降低脱脂气体进入脱脂箱体内的分流速度，通过增加顶部进气装置3，进气流的分布会更加的均匀；
(2)本发明在石墨箱1顶部中间位置增加一个450mm×155mm×21mm的长方形门板进气结构，第二通气孔13孔径为0.8mm，第二通气孔13长度方向间距为38.5mm，宽度方向间距为14.5mm，气孔排布总数量为22个，此进气结构的改进目的是提升脱脂进气系统的流畅性，加速清扫脱脂箱体内挥发气氛，将其快速的排除炉内，大幅的提高了整炉产品的尺寸稳定性，提升了产品的材质。
上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种快速热脱烧结一体成型喂料，其特征在于，所述喂料包括合金粉末和粘结剂组合；按质量百分比计，所述合金粉末占所述喂料质量为88％～91％，所述粘结剂组合占所述喂料质量为9％～12％；按质量百分比计，所述粘结剂组合包括：聚乙烯26.5％～36％、聚甲基丙烯酸甲酯6％～8.5％、丙烯酸单体塑脂17％～22％、硅烷偶联剂5％～7％、季戊四醇硬脂酸酯2％～7％、聚乙烯蜡15％～20％、液体石蜡9.5％～15％、抗氧剂1％，各组分总量为100％。
2.如权利要求1所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料，其特征在于，所述合金粉末的牌号为17-4PH；所述合金粉末的粒度为：D10为3～5μm，D50为8～10μm，D90为20～23μm，振实密度大于4.45g/cm3。
3.如权利要求1所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)混炼：
在内腔镀有高耐磨合金材料的密炼造粒一体机内将温度设定为165～169℃，放入上述粘结剂组合均匀混炼15～17min，然后升温至195～198℃加入合金粉末混炼120～125min，桨叶转子转数每分钟为45～48转，成泥后降温至170～175℃，开始使用风力冷却并进行造粒而获得喂料；
(2)注射：
所获喂料在含有高耐磨的合金螺杆炮筒组件的高速注射机上对模具进行注射成型，模具设定温度为95～102℃，注射设定温度为185～193℃，注射速度为93％～105％，注射压力为100～109MPa，最终获得完整的注射胚件；
(3)烧结：
将所得注射胚件放入脱脂烧结一体炉内进行烧结处理，室温～600℃以每分钟2～3.5℃的速率升至600℃，N2流量为每分钟39～44L/min，然后持温180～185min，所用惰性气体为N2，气体流量为44～47L/min，600℃持温结束后以每分钟3℃的速率真空烧结升温至1100℃并持温60min，1100℃持温结束后以每分钟3℃的升温速率通入AR气体维持炉内压力12～15KPa到1358～1360℃持温180min，1358～1360℃持温结束后随炉冷却到室温，整个烧结工艺完成。
4.如权利要求3所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述脱脂烧结一体炉包括石墨箱进气装置；所述石墨箱进气装置包括石墨箱(1)、以及设置于所述石墨箱(1)左右两侧的侧部进气装置(2)及设置于所述石墨箱(1)顶部的顶部进气装置(3)；所述侧部进气装置(2)包括设置于所述石墨箱(1)侧部的第一门板(4)、设置于所述第一门板(4)外侧的第二门板(5)、由所述第一门板(4)及所述第二门板(5)之间的空间形成的第一集气室(6)、与所述第一集气室(6)相通的第一进气管道(7)、以及设置于所述第一门板(4)的第一通气孔(8)；所述顶部进气装置(3)包括设置于所述石墨箱(1)内部的第三门板(9)、设置于所述第三门板(9)中部的凹槽(10)、由所述凹槽(10)与所述石墨箱(1)的顶部之间的空间形成的第二集气室(11)、与所述第二集气室(11)相通的第二进气管道(12)、以及设置于所述凹槽(10)的底部的第二通气孔(13)。
5.如权利要求4所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，其特征在于，所述石墨箱(1)的顶部设置上门板(14)，所述石墨箱(1)的底部设置下门板(15)；所述第一门板(4)、所述第二门板(5)、所述上门板(14)及所述下门板(15)之间的空间形成所述第一集气室(6)；所述第三门板(9)设置于所述上门板(14)的中部；所述凹槽(10)与所述上门板(14)之间的空间形成所述第二集气室(11)。
6.如权利要求5所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，其特征在于，所述脱脂烧结一体炉包括炉体(16)、以及在所述炉体(16)内部由外而内依次设置的保温层(17)、加热体(18)及所述石墨箱(1)；所述下门板(15)及所述上门板(14)分别设置若干底部支撑柱(19)及顶部支撑柱(20)；所述石墨箱(1)通过所述底部支撑柱(19)及所述顶部支撑柱(20)与所述炉体(16)匹配连接；所述下门板(15)两侧的所述底部支撑柱(19)的内部设置第一通孔(21)；与所述第一通孔(21)的一端对应的所述下门板(15)的内部设置进气孔(22)，所述第一通孔(21)的另一端与所述第一进气管道(7)匹配连接；所述第一进气管道(7)通过所述第一通孔(21)及所述进气孔(22)与所述第一集气室(6)相通；所述顶部支撑柱(20)的内部设置第二通孔(23)；所述第二通孔(23)的一端与所述第二集气室(11)相通，所述第二通孔(23)的另一端与所述第二进气管道(12)匹配连接；所述第二进气管道(12)通过所述第二通孔(23)与所述第二集气室(11)相通。
7.如权利要求6所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，其特征在于，所述第一进气管道(7)设置第一流量控制阀(24)，所述第二进气管道(12)设置第二流量控制阀(25)。
8.如权利要求7所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，其特征在于，所述石墨箱(1)的内部设置若干层石墨板(26)；所述第一门板(4)与所述石墨板(1)的两端贴合；所述第一通气孔(8)与每层所述石墨板(26)对应。
9.如权利要求8所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，其特征在于，所述第一通气孔(8)的孔径为0.7mm；所述第一门板(4)设置9层所述第一通气孔(8)，每层所述第一通气孔(8)的数量为11个；所述第二通气孔(13)的孔径为0.8mm；所述第二通气孔(13)设置为2排、11列，其中所述第二通气孔(13)长度方向间距为38.5mm，宽度方向间距为14.5mm；所述第三门板(9)的尺寸为450mm×155mm×21mm。
10.如权利要求9所述的一种快速热脱烧结一体成型喂料的应用方法，其特征在于，所述石墨箱(1)设置若干安全阀(27)；所述炉体(16)的底部设置排脂管道(28)；所述排脂管道(28)与所述石墨箱(1)的内部相通；所述排脂管道(28)依次设置第一阀门(29)、收集器(30)及真空泵(31)。
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