[發(fā)明專利]一種基于注射成型制備馬氏體時(shí)效鋼的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810866586.8
• 申請(qǐng)日: 2018-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN108907212B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳明進(jìn);黃永雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南菲德克材料科技有限公司
• 主分類號(hào): B22F9/08
• 分類號(hào): B22F9/08;B22F1/00;B22F3/22;B22F3/10;B22F3/24;C22C33/02;C22C38/12;C22C38/10;C22C38/08
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 錢朝輝

本發(fā)明公開了一種基于注射成型制備馬氏體時(shí)效鋼的方法，所述馬氏體時(shí)效鋼的成分包括Fe及以下質(zhì)量百分比的組分：17.5?18.5％的Ni，8.5?9.5％的Co，4.5?5.5％的Mo，包括以下步驟：(1)制備Ni、Co、Mo、Fe霧化合金粉末；(2)將馬氏體時(shí)效鋼中的其他組分以羰基粉的形式加入，并將步驟(1)中的霧化合金粉末與羰基粉按質(zhì)量比為(0.5?2)：1混合得到預(yù)混料；(3)將預(yù)混料與粘結(jié)劑混合進(jìn)行密煉，再經(jīng)注射成型機(jī)注射成型；(4)采用硝酸催化脫脂；(5)燒結(jié)；(6)熱處理。本發(fā)明催化脫脂時(shí)，可以避免硝酸腐蝕Co，馬氏體時(shí)效鋼的綜合性能優(yōu)異，屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度高與硬度較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼材料領(lǐng)域，尤其涉及一種馬氏體時(shí)效鋼的制備方法。

背景技術(shù)

馬氏體時(shí)效鋼是超高強(qiáng)度鋼中的一種。馬氏體時(shí)效鋼突出的優(yōu)點(diǎn)是熱處理工藝簡(jiǎn)單方便，固溶后先進(jìn)行機(jī)械加工再進(jìn)行時(shí)效，熱處理變形小，加工性能及焊接性能都很好。

金屬注射成型(Metal Injection Molding，簡(jiǎn)稱MIM)是將現(xiàn)代塑料注射成型技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新型粉末冶金技術(shù)。一般可以制成粉的金屬或合金均可利用金屬注射成型技術(shù)加工，其廣泛適用于生產(chǎn)小型、三維復(fù)雜形狀以及具有特殊性能要求的制品。金屬注射成型的基本工藝一般包括以下步驟：(1)將金屬或合金粉末與粘合劑混合；(2)喂料；(3)注射成型；(4)脫粘；(5)燒結(jié)。

專利CN103981436A中公開了一種金屬粉末注射成型高強(qiáng)度馬氏體時(shí)效鋼的制造方法，該專利中首先將羰基鎳粉、精細(xì)鈷粉、超細(xì)鉬粉及余下的羰基鐵粉按比例混合后與粘結(jié)劑混合，再依次進(jìn)行喂料、注射成型、脫脂、燒結(jié)、固溶處理、時(shí)效處理，該專利生產(chǎn)效率高。但是上述專利采用物理脫脂，如熱脫脂或超聲脫脂，熱脫脂存在溫度太高，設(shè)備要求高等缺點(diǎn)，超聲脫脂存在設(shè)備要求高，工藝復(fù)雜，成本較高等缺點(diǎn)。若將上述專利的脫脂方式換成催化脫脂，可以解決溫度、工藝、成本等方面的問題，但是催化脫脂過程中會(huì)利用硝酸作脫脂劑，硝酸在脫脂過程中會(huì)腐蝕合金成分中的鈷，影響最終制品的綜合性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種基于注射成型制備馬氏體時(shí)效鋼的方法，該方法在脫脂過程中，利用硝酸作為脫脂劑，可利用較低的脫脂溫度，且最終馬氏體時(shí)效鋼的綜合性能不會(huì)受到影響。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種基于注射成型制備馬氏體時(shí)效鋼的方法，所述馬氏體時(shí)效鋼的成分包括Fe及以下質(zhì)量百分比的組分：17.5-18.5％的Ni，8.5-9.5％的Co，4.5-5.5％的Mo，包括以下步驟：

(1)通過霧化法制備Ni、Co、Mo、Fe霧化合金粉末，其中，控制所述馬氏體時(shí)效鋼中的Co、Mo全部位于所述霧化合金粉末中；

(2)將馬氏體時(shí)效鋼中的其他組分以羰基粉的形式加入，并將步驟(1)中的霧化合金粉末與羰基粉按質(zhì)量比為(0.5-2)：1混合得到預(yù)混料；

(3)將步驟(2)中的預(yù)混料與粘結(jié)劑混合進(jìn)行密煉，密煉均勻后進(jìn)行破碎得到粒狀喂料，再經(jīng)注射成型機(jī)注射成型；

(4)采用硝酸催化脫脂；

(5)燒結(jié)；

(6)熱處理。

上述方法中，優(yōu)選的，所述步驟(2)中，所述霧化合金粉末與羰基粉按質(zhì)量比為1：1混合得到預(yù)混料。更優(yōu)選的，控制所述霧化合金粉末中Ni、Co、Mo、Fe的質(zhì)量百分比分別為：17.5-18.5％、17.5-18.5％、8.5-9.5％，余量為Fe，控制羰基粉中羰基鎳的質(zhì)量百分比為17.5-18.5％，余量為羰基鐵。采用上述質(zhì)量配比的霧化合金粉末與羰基粉可以保證本發(fā)明制備得到的馬氏體時(shí)效鋼的綜合性能最佳。

上述方法中，優(yōu)選的，控制所述霧化合金粉末的D50為12-14μm，控制所述預(yù)混料的D50為5-6μm。