[發明專利]金屬注射成形用合金鋼粉及其制備方法

無效

• 申請號: 201210013535.3
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN102528016A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 崔毅;林俊峰;占建偉
• 申請（專利權）人: 建德市易通金屬粉材有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;C22C38/44;B22F9/08;B22F3/115
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及粉末冶金技術領域，尤其涉及一種金屬注射成形用合金鋼粉及其制備方法。

背景技術

采用粉末冶金方式獲得的合金鋼粉品種多樣，由于成份組合差異，產品用途及制作方法都不相同，如專利公開號為CN101925683A的一種水霧化的預合金化鐵基鋼粉，按重量%計,包含0.4至2.0的Cr、0.1至0.8的Mn、少于0.1的V、少于0.1的Mo、少于0.1的Ni、少于0.2的Cu、少于0.1的C、少于0.25的O、少于0.5的不可避免的雜質，余量是鐵。這是一種鐵基粉末組合物，不能作為本發明所要求的金屬注射成形用的合金鋼粉。

如專利公告號為CN101695755A的一種霧化制備金屬注射成形用合金粉末的方法，工藝流程為將合金原料在感應熔煉爐內，在1500-1700℃溫度下熔融成鋼液，以8-15公斤/分鐘流量經漏包漏入霧化器，水流在50-120MPa高壓下，經噴嘴將鋼液流被擊碎成平均粒徑小于30μm的微細顆粒，再經固液分離、干燥、分級，配入其它合金成份粉末，制取多種合金成份的注射成形用霧化合金粉末。這種方法雖然描述了霧化法制備合金粉末的流程，但金屬注射成形工藝對原材料粉末的要求較高，如粉末含氧量要低，否則在金屬注射成形燒結工藝中粉末顆粒很難燒結在一起，該方法并沒有降低粉末含氧量方面的技術措施。

再如專利公告號為CN101381867A的一種高碳合金鋼工件表面修復的激光熔敷合金粉末，包的材料分配是NI:50-70；FE:10-30；CR:5-15；CU:10-30；B:0.1-5.0；SI:0.3-5.0；C:0.05-1.0。合金粉末是通過熔煉一惰性氣體霧化法制備并直接用激光熔敷進行堆焊高碳鋼類工作輥軸頸的修復。它涉及高碳合金鋼工件表面修復技術，所用合金粉末針對高碳合金鋼工件，并采用氣霧化工藝獲得，氣霧化工藝和水霧化工藝有很大的差別，氣霧化工藝采用惰性氣體作為霧化介質，和金屬液作用力沒有高壓水作為霧化介質大，因此氣霧化制取的粉末粒度比較粗，平均粒度都在30微米以上，而注射成形工藝要求金屬粉末平均粒度在15微米以下，因此單純的氣霧化工藝制備的粉末不適合注射成形工藝使用。

發明內容

本發明的目的是為了解決和制取滿足注射成形工藝中高性能金屬注射成形合金鋼零件的合金鋼粉的問題，提供一種成份組成合理，制取方法科學的金屬注射成形用合金鋼粉及其制備方法，以制取平均粒度在15微米以下、含氧量在3000ppm以下、顆粒球形度高的合金鋼粉末。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種金屬注射成形用合金鋼粉，其特征是合金鋼粉的成份組成為，含Cr：15～20%，含Ni：10～20%，Mo：1～5%，含Si：0.6～0.9%，含Mn：0.1～0.5%，其余為Fe。

作為優選，所述的合金鋼粉平均粒度在15微米以下。

作為優選，所述的合金鋼粉含氧量在3000ppm以下。

金屬注射成形工藝對原材料粉的要求較高，理想的注射成形粉末的粒徑在30微米以下，平均粒徑在15微米以下，含氧量在3000ppm以下，振實密度占理論密度的50%以上，粉末形狀為類球形。如霧化制備金屬注射成形用合金粉末的方法，只有制成粉末的粒徑區間，并沒有對振實密度、含氧量等關鍵技術參數進行研究，更沒有影響到關鍵參數的工藝。這些關鍵參數恰是對金屬注射成形粉末及其工藝至關重要，關系到金屬注射成形制品的性能。

一種金屬注射成形用合金鋼粉的其制備方法，其特征在于以下步驟：

（一）、將原材料按配方比例投置到感應爐內，升溫熔化原材料；

（二）、進行造渣，加入脫氧劑，靜置5～10分鐘；

（三）、將熔融的鋼液在1650～1750攝氏度之間保溫10至15分鐘；

（四）、再將鋼液以250～350千克每分鐘的流量經漏包底部漏孔流下，從高壓水泵出口流出的水流在100～150Mpa的高壓下，經霧化噴盤上的噴嘴擊碎流下的鋼液柱，使鋼液充分霧化進入霧化桶內；

（五）、把霧化后的粉漿進行脫水，經真空干燥處理之后，過400目篩網；

（六）、過篩后的粉末進行表面處理，在氣流的吹送下，通過一段高溫加熱區域，粉末顆粒外表面局部熔化，在表面張力的作用下，收縮成類球形；

（七）、然后所得粉末經冷卻區冷卻后收集，過400目篩網后包裝。