[發(fā)明專利]一種MIM注射成型高端刀具、金屬粉末及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910306918.1
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN109877311B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樂晨;唐明強;趙放;陳義華;謝月光;莫仕棟
• 申請（專利權(quán)）人: 泉州天智合金材料科技有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/22;B22F5/00;B22F9/08;C22C38/00;C22C38/02;C22C38/20;C22C38/22;C22C38/24
• 代理公司: 泉州市潭思專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35221
• 代理人: 林麗英

1.一種適用于MIM注射成型高端刀具用金屬粉末，其特征在于：其原材料元素質(zhì)量百分比為：12.0-16.0Cr，2.0-4.0Mo，1.0-4.0W，1.0-3.0V，1.0-1.5Cu，0.5-1.0Sn，0.5-0.7Si，0.5-1.5C，72.0-81.5Fe。

2.一種適用于MIM注射成型高端刀具用金屬粉末的制備方法，其特征在于，通過以下步驟制備：

1)中頻感應熔煉：按以下合金成分質(zhì)量百分比進行配料：12.0-16.0Cr，2.0-4.0Mo，1.0-4.0W，1.0-3.0V，1.0-1.5Cu，0.5-1.0Sn，0.5-0.7Si，0.5-1.5C，72.0-81.5Fe；將原材料按純鐵、純銅、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵、鎢鐵、高純硅、生鐵和錫的順序依次投料，在中頻感應爐內(nèi)大氣冶煉，待鋼液溫度達到1650℃-1700℃，進行合金化處理；

2)水氣聯(lián)合霧化：采用氮氣作為過程保護氣氛，霧化過程采用40°/30°主副噴雙V型噴嘴；鋼液中間包底部漏眼尺寸為3.0-5.0mm，霧化水壓力為120-150MPa，水流量為140-180L/min；在氮氣氣氛保護下，高溫熔融金屬液被平行的超音速氣流預分散成細小金屬熔滴，繼而被超高壓霧化水破碎；

3)干燥及篩分處理：采用真空干燥合金粉末，之后進行粉體分級及篩分處理。

3.如權(quán)利要求2所述的一種適用于MIM注射成型高端刀具用金屬粉末的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，在中頻感應爐內(nèi)大氣冶煉，控制冶煉功率為100-500KW，冶煉時長為50.0-55.0分鐘。

4.如權(quán)利要求2所述的一種適用于MIM注射成型高端刀具用金屬粉末的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，進行合金化處理，合金化時間10.0-20.0分鐘。

5.如權(quán)利要求2所述的一種適用于MIM注射成型高端刀具用金屬粉末的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，合金化處理完成后，還采用硅鈣、石灰對鋼液進行造渣脫氧，并扒渣干凈，起泵澆鋼。

6.如權(quán)利要求2所述的一種適用于MIM注射成型高端刀具用金屬粉末的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中，氮氣流量為20.0-25.0m3/h。

7.如權(quán)利要求2所述的一種適用于MIM注射成型高端刀具用金屬粉末的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中，真空干燥采用雙錐真空干燥機干燥合金粉末，干燥溫度為120-180℃，真空度≤-0.09MPa。

8.如權(quán)利要求2所述的一種適用于MIM注射成型高端刀具用金屬粉末的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中，粉體分級及篩分處理為：采用氣流分級控制粉末粒度及分布，控粉末激光粒度D90為18-20μm。

9.如權(quán)利要求2所述的一種適用于MIM注射成型高端刀具用金屬粉末的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中，所制備得的合金粉末激光粒度D90：18-20μm，粉末氧含量≤0.2wt％，粉末振實密度≥4.8g/cm³。

10.一種MIM注射成型高端刀具，采用上述權(quán)利要求2-9任一項所述的一種適用于MIM注射成型高端刀具用金屬粉末的制備方法，制備得的金屬粉末通過MIM注射成型制得，所得高端刀具其硬度達到59-64HRC，致密度≥98％。