CN1840265A - 镁矿粉飞射成型涡轮叶片的工艺方法 - Google Patents

镁矿粉飞射成型涡轮叶片的工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种镁矿粉飞射成型涡轮叶片的工艺方法，包括：用200－5000目，约1μm的镁矿粉超细粉末，加入粘结剂，经混料器充分搅拌；制成直径1.5－2.5μm的颗粒；制作涡轮自动开启模具；经过加温150℃－170℃热熔后注射到涡轮叶片模具中成型；成型后进行氧化脱粘和化学脱粘；经过加温到高温即600℃－700℃的烧结，使之晶格网络化，即为涡轮叶片成品。本发明利用水镁矿粉末及氧化镁合金粉末、金属粉末、碳酸镁超细粉的飞射成型为复杂的整体涡轮叶片工艺解决传统涡轮、压气机轮，一直都由精密铸造工艺完成，需几十道工艺，而且效率不高的问题，极大地提高工作效率，保证成品率，同时，也降低了制造成本。

Description

镁矿粉飞射成型涡轮叶片的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种镁矿粉飞射成型涡轮叶片的工艺方法，尤其涉及一种水镁矿粉及氧化镁合金粉末、金属粉末、碳酸镁超细粉的飞射成型为整体涡轮叶片的工艺方法，属于粉末冶金替代传统的精密铸造的技术领域。
背景技术
传统的耐高温材料普遍采用高温合金材料，用高温合金材料制造各种零件，特别是成型为涡轮、压气机轮，一直都由精密铸造工艺完成，需几十道工艺，几十大时间，而且效率不高，一般效率在70％～80％之间，使生产企业不堪重负，通过飞射成型的方法制成能替代高温合金的涡轮叶片目前还未见报道。
发明内容
本发明针对上述存在的问题而提供一种水镁矿粉及金属粉末飞射成型涡轮叶片的工艺方法，解决了水镁矿石粉末及金属粉末在注射成型过程中需要复杂的模具及工艺问题，特别是镁制品的注射成型工艺，以镁矿石为原料通过飞射成型的方法制造出可替代高温合金的涡轮叶片。
本发明包括下述工艺步骤：
1.混料：用200-5000目，约1μm的镁矿粉超细粉末，加入粘结剂，粘结剂选择BFZ钴粉，加入BFZ钴粉的重量比为4％，经混料器充分搅拌；
2.制粒：制成直径1.5-2.5μm的颗粒；
3.制作涡轮自动开启模具：包括如下步骤：
a、设计涡轮叶片模具；
c、选择涡轮叶片模具所需材料，为3Cr258；
b、加工制造出涡轮叶片模具；
4.注射成型：经过加温150℃～170℃热熔后注射到涡轮叶片模具中成型；
5.脱粘：成型后进行氧化脱粘和化学脱粘；
6.烧结：经过加温到高温即600℃-700℃的烧结，使之晶格网络化，最后经过检验即为涡轮叶片成品。
本发明原料包括水镁矿粉末及氧化镁合金粉末、金属粉末、碳酸镁超细粉。
本发明镁矿石原料包括：
1.可烧制的镁砂为：SiO2≤1.2％ Fe2O3≤0.6％ CaO≤1.5％ MgO≥97％密度达3.45；
2.可烧制的白云石：分子式：CaMg〔CO3〕2，含CaCO30.4％，MgO21.9％；
3.可烧制的水镁石，MgO 69.12％，水镁石30.88％。
本发明的优点效果如下：
利用水镁矿粉末及氧化镁合金粉末、金属粉末、碳酸镁超细粉的飞射成型为复杂的整体涡轮叶片工艺是零件制造工艺史上没有人突破的，本发明解决传统涡轮、压气机轮，一直都由精密铸造工艺完成，需几十道工艺，而且效率不高的问题，充分的利用了模具的效果和喷射技术，只需极少的几道工艺过程，而飞射模具一旦提供，只需几十秒就成型，无辅助涂料，钴烧结即可，极大地提高工作效率，保证成品率，同时，保证成品性能的同时，由于原料成本低廉，也降低了制造成本，因此，用镁粉金属粉末喷砂成型涡轮增压器零部件具有相当的创新水平。
下面结合实施例详细描述本发明。
具体实施方式
实施例1，本发明包括下述工艺步骤：
1.混料：用200目，约1μm的镁矿粉超细粉末，加入粘结剂，粘结剂选择BFZ钴粉，加入BFZ钴粉的重量比为4％，经混料器充分搅拌；
2.制粒：制成直径1.5μm的颗粒；
3.制作涡轮自动开启模具：包括如下步骤：
a、设计涡轮叶片模具，模具上设有便于开启的把手；
c、选择3Cr258为涡轮叶片模具所需材料；
b、加工制造出涡轮叶片模具；
4.注射成型：经过加温150℃热熔后注射到涡轮叶片模具中成型；
5.脱粘：成型后在温度为500℃左右烧结炉内进行氧化脱粘3小时；
6.烧结：经过加温即600℃的烧结，镁矿粉烧结温度2300℃，4小时，使之晶格网络化，最后经过检验合格即为涡轮叶片成品。
实施例2，本发明包括下述工艺步骤：
1.混料：用5000目，约1μm的耐高温金属粉末(如K13)，加入粘结剂，粘结剂选择BFZ钴粉，加入BFZ钴粉的重量比为4％，经混料器充分搅拌；
2.制粒：制成直径2.5μm的颗粒；
3.制作涡轮自动开启模具同实施例1；
4.注射成型：经过加温170℃热熔后注射到涡轮叶片模具中成型；
5.脱粘：成型后进行化学脱粘，在由环氧树脂70％、氢氧化钠15％和水15％组成的化学药水中泡2小时左右；
6.烧结：经过加温即700℃的烧结，金属粉末烧结温度1300℃，4小时，使之晶格网络化，最后经过检验即为涡轮叶片成品。
实施例3，本发明工艺步骤如下：
1.混料：用2500目，约1μm的镁矿粉超细粉末，加入粘结剂，粘结剂选择BFZ钴粉，加入BFZ钴粉的重量比为4％，经混料器充分搅拌；
2.制粒：制成直径2μm的颗粒；
3.制作涡轮自动开启模具同实施例1；
4.注射成型：经过加温160℃热熔后注射到涡轮叶片模具中成型；
5.脱粘：同实施例1；
6.烧结：经过加温到高温即650℃的烧结，使之晶格网络化，最后经过检验即为涡轮叶片成品。

Claims (3)

1.一种镁矿粉飞射成型涡轮叶片的工艺方法，其特征在于包括下述步骤：
(1).混料：用200-5000目，1μm的镁矿粉超细粉末，加入粘结剂，粘结剂选择BFZ钴粉，加入BFZ钴粉的重量比为4％，经混料器充分搅拌；
(2).制粒：制成直径1.5-2.5μm的颗粒；
(3).制作涡轮自动开启模具：包括如下步骤：
a、设计涡轮叶片模具；
c、选择涡轮叶片模具所需材料，为3Cr258；
b、加工制造出涡轮叶片模具；
(4).注射成型：经过加温150℃-170℃热熔后注射到涡轮叶片模具中成型；
(5).脱粘：成型后进行氧化脱粘和化学脱粘；
(6).烧结：经过加温到高温即600℃-700℃的烧结，使之晶格网络化，最后经过检验即为涡轮叶片成品。
2.根据权利要求1所述的镁矿粉飞射成型涡轮叶片的工艺方法，其特征在于所述的成型后进行化学脱粘，在由环氧树脂70％、氢氧化钠15％和水15％组成的化学药水中泡2小时。
3.根据权利要求1所述的镁矿粉飞射成型涡轮叶片的工艺方法，其特征在于所述的成型后进行氧化脱粘，在温度为500℃烧结炉内进行氧化脱粘3小时。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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