[發(fā)明專利]高強(qiáng)高韌金屬零件的注射成型方法及金屬轉(zhuǎn)軸零件

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010154524.1
• 申請日: 2020-03-08
• 公開（公告）號: CN111250694A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莫畏;呂永虎;王戰(zhàn)華;顧道敏
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳艾利佳材料科技有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/22;B22F3/10;B22F3/24;B22F9/08;B22F5/00;C22C38/12;C22C38/10;C22C38/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 劉愛珍

1.一種高強(qiáng)高韌金屬零件的注射成型方法，其特征在于,包括如下步驟：

S1， 獲得原料粉末：準(zhǔn)備0～45um粒度范圍的合金粉末作為原料粉末；所述合金粉末中的具體金屬元素及質(zhì)量百分比分別為：鎳，17%～18%；鈷，8.5%～9.5%；鉬，4.5%～5.0%；余量為鐵；

S2，喂料制備：將原料粉末與粘結(jié)劑按1:1~13:7的體積比進(jìn)行混合；然后加入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉；密煉后混合均勻的膏狀喂料經(jīng)造粒機(jī)擠出造粒，得到喂料顆粒；

S3，注射成型：將步驟S2獲得的喂料顆粒加入注塑機(jī)料斗，喂料顆粒經(jīng)過螺桿塑化之后擠入零件模具中，獲得金屬零件生坯；

S4，催化脫脂：將金屬零件生坯放入催化脫脂爐中進(jìn)行催化脫脂；

S5，燒結(jié)：將催化脫脂好的轉(zhuǎn)軸生坯放入石墨加熱的真空爐中進(jìn)行燒結(jié)，最后獲得金屬零件的燒結(jié)件；

S6，熱處理：將燒結(jié)件進(jìn)行熱處理，使零件獲得所需的高強(qiáng)高韌機(jī)械性能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，所述步驟S1中原料粉末的制備方法包括：

S11，將金屬元素錠子（鑄錠）熔化成鋼液；

S12，所述鋼液在噴霧制粉設(shè)備中通過小孔流出；在小孔下部噴嘴噴出高壓水流和氣流，將經(jīng)過小孔的鋼液破碎成極細(xì)的顆粒；

S13，所述極細(xì)的顆粒通過氣流分級，篩分出相應(yīng)粒度范圍的粉末作為原料粉末。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，在步驟S2中，所述粘結(jié)劑的成分及質(zhì)量百分比分別為：POM：70%~90%；PP：3%~8%；SA：1%~5%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，在步驟S2中，所述密煉溫度為180～220度，密煉時間1.5~2.5小時；所述密煉后混合均勻的膏狀喂料移入造粒機(jī)，造粒機(jī)的螺桿將逐漸冷卻的喂料通過模頭擠出，旋轉(zhuǎn)刀片將條狀喂料切成2～3mm長度的圓柱狀顆粒。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，在步驟S3中，所述注射成型的注射溫度為175～220度，注射壓力為75~145MPa，模具溫度為80~140度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，在步驟S4中，所述催化脫脂的溫度為90～120度，通入發(fā)煙硝酸或者草酸，發(fā)煙硝酸或者草酸的通入量為1g/min~5g/min，通入時間1~6小時。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，在步驟S5中，所述燒結(jié)工藝如下：

先以每分鐘1~5度的速率從室溫升至600~800度，保溫60~180分鐘；

再以每分鐘1~3度的速率從600~800度升溫至1200~1300度，保溫90~240分鐘；

然后隨爐冷卻。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的注射成型方法，其特征在于，在步驟S5中，燒結(jié)過程全程通入氬氣進(jìn)行保護(hù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型方法，其特征在于，在步驟S6中，所述熱處理工藝包括：

將燒結(jié)件在熱處理爐升溫至820～900度，保溫15~120分鐘；然后開爐門將零件移入水中冷卻，完成固溶熱處理；

將固溶熱處理后的零件升溫至450~550度，保溫2~6小時；然后取出空冷，完成時效熱處理。

10.一種金屬轉(zhuǎn)軸零件，其特征在于，所述金屬轉(zhuǎn)軸零件由權(quán)利要求1~9任一項的注射成型方法制作而成，所述金屬轉(zhuǎn)軸零件的屈服強(qiáng)度大于1350MPa，延伸率大于6%。