[發明專利]不銹鋼混合粉末、含該粉末不銹鋼粘土及該粘土固結工藝

有效

• 申請號: 201710694407.2
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN108284219B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 李昕
• 申請（專利權）人: 長沙墨科瑞網絡科技有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/10
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

本發明提供了一種不銹鋼粘土用混合粉末、不銹鋼粘土及固結成型工藝，混合粉末由含有平均粒徑為小于或等于100μm的釬料合金粉末5％～50％，剩余為平均粒徑為2μm～100μm的不銹鋼粉末組成。所述的釬料合金粉末是指所有的含P鎳基釬料合金粉末、特殊的含P鐵基釬料合金粉末或純銅粉末中的一種。不銹鋼粘土，含混合粉末85％～96％，有機粘結劑4％～15％。該不銹鋼粘土可以自由塑形和雕刻，采用真空或氣氛保護釬焊固結成型，可得到幾乎無變形無縮孔的產品。經打磨拋光即可得到光亮如新的不銹鋼塑形件。本發明的不銹鋼粘土環保無毒，可以用手接觸；不銹鋼粘土相較于銀粘土成本低廉，可以制作大型的不銹鋼部件，便于不銹鋼工藝品的規模推廣使用。

技術領域

本發明涉及一種不銹鋼混合粉末、含該粉末不銹鋼粘土及該粘土固結工藝；特別是指一種可塑形、可雕刻的不銹鋼粘土及制備該粘土的不銹鋼混合粉末，以及該不銹鋼粘土的固結成型工藝；屬于金屬材料及焊接技術領域。

背景技術

陶瓷粘土和陶瓷塑形燒結在中國發展了好幾千年，是祖國最寶貴的文明遺產之一。陶瓷粘土一般由硅鋁酸鹽礦物在地球表面風化后形成，由多種水合硅酸鹽和一定量的氧化鋁、堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物組成，并含有石英、長石、云母及硫酸鹽、硫化物、碳酸鹽等雜質。粘土用水濕潤后具有可塑性，在較小壓力下可以變形并能長久保持原狀；粘土塑形干燥后可以在其表面雕刻。陶瓷粘土經高溫燒結后便成為陶器和瓷器。陶瓷粘土是最佳的藝術載體之一，缺點是容易打碎，不易保存。

近幾年來出現了銀粘土。銀粘土外觀很像普通的陶瓷粘土，在常溫下可以塑形，經高溫燒結，可以制作純銀戒指、手鐲等小型飾品。中國專利CN1280045C、CN101311138B、CN101332507B、CN105499597A等公開了銀粘土的一些配方。銀粘土基本組成如下：50～95質量％的銀粉，0.8～8質量％的有機粘合劑，0.03～3質量％的表面活性劑，0.1～3質量％的油脂，剩余的為純凈水。銀粘土的燒結機制類似于粉末冶金的燒結機制，燒結過程中粉末顆粒間通過擴散、再結晶、、化合、溶解等一系列的物理化學過程，成為具有一定孔隙度的冶金產品。銀粘土深受人們的喜愛，但銀粘土的問題主要有兩個：1，銀價格太昂貴，很多銀粘土為了達到完美的燒結效果而采用一定比例的粒徑2μm以下的微細高純銀粉，更加增加了銀粘土的成本，目前銀粘土主要應用于一些小型的飾品；2，銀粘土塑形后主要是在空氣中燒結，這樣就存在銀粉二次加熱氧化的問題，使得燒結品出現氧化變色、變形、空洞、斷裂等現象。銀粘土的這兩個主要問題限制了銀粘土的大規模推廣使用。

不銹鋼具有良好的抗腐蝕性能及可以與金屬銀相媲美的金屬光澤，比較時尚。隨著粉末制備技術的發展，不銹鋼粉末的制造成本也比較低；相較于金屬銀而言，不銹鋼的成本是非常低的。因此，用不銹鋼粉末代替銀粉，進而代替銀粘土，從而使不銹鋼工藝品大規模推廣使用成為可能。

現有技術中，采用不銹鋼粉末制備不銹鋼部件，通常是采用粉末冶金法，即將不銹鋼粉末與占不銹鋼粉末質量百分含量2％以下的粘接劑混合均勻、模壓成型后進行燒結成形或直接將不銹鋼粉末置于模具中(不添加粘接劑)進行壓力燒結。上述工藝方法，無法避免壓力成型或模具定型工藝過程，必須采用成型模具及施壓設備；否則，燒結體的孔隙率很高，密度低，無法滿足性能要求。另一方面，不銹鋼的熔點高，燒結溫度高，必須采用專用燒結爐才能實現粉末冶金燒結。基于上述現有工藝方法，不能適應于手工無壓成型的不銹鋼粘土部件的燒結成型。因此，開發一種可以實現不銹鋼粘土部件固結成型的技術，成為必要。

傳統的釬焊是將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點，低于母材熔化溫度，利用液態釬料潤濕母材，并借助毛細作用填充接頭間隙并與母材相互擴散實現連接焊件的方法。至今沒有將釬料粉末與合金粉末混合，通過釬焊方法將合金粉末固結成型來制備合金部件的公開報道。

本發明采用將釬料粉末與不銹鋼粉末混合，通過真空釬焊(或氣氛保護釬焊)的辦法實現了不銹鋼粉末的較低溫度的固結成型，為不銹鋼粘土的規模化應用創造了條件。

至今為止，未見關于不銹鋼粘土及應用的公開報道。

發明內容