[發明專利]新型易碎鎢基材料的金屬粉末注射成形MIM生產工藝

有效

• 申請號: 202011237163.3
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112404429B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 惠繼恒;嚴遠海;張九勇;田如娜;郭恒;李晶
• 申請（專利權）人: 山東金珠材料科技有限公司
• 主分類號: B22F3/22
• 分類號: B22F3/22;B22F3/10;B22F3/24
• 代理公司: 山東舜天律師事務所 37226
• 代理人: 李新海

本發明公開了新型易碎鎢基材料的金屬粉末注射成形MIM生產工藝，注射工藝、萃取工藝、脫脂工藝、燒結工藝、固溶工藝、滾拋工藝，本工藝可是批量性生產H型易碎鎢基材料這種新型材料產品；本工藝發明與普通鎢基合金材料產品無需增加新的設備，只需增加兩道工序的工藝控制點，即可實現；整個工藝過程工藝參數控制簡單，常規性金屬粉末注射成形工藝用到的各工序設備即可滿足要求。無需高精尖的設備來保證；該工藝可同時適用于H型、Y型兩種易碎鎢基材料產品生產。

技術領域

本發明涉及新型材料技術領域，確切地說是新型易碎鎢基材料的金屬粉末注射成形MIM生產工藝。

背景技術

軍方對某新型在研散彈提出了以下指標：一、對己方戰士的自傷防護，即在子彈以370-400米/秒的初速射出5米距離時，打到鋼筋混凝土墻上彈丸要破碎不能回彈。二、對敵要有殺傷力，即在子彈以370-400米/秒的初速射出50米距離時，彈丸還要穿透25mm松木板。三、每顆子彈的彈丸裝填數量不小于20粒。四、彈丸必須是球形，且尺寸必須保證在±0.05mm之內。

現有技術的缺陷和不足：

1.傳統粉末冶金、鑄件加工等生產工藝所生產出的產品無法兼顧破碎與穿透兩項技術指標，要么破碎穿不透，要么無法破碎。

2、傳統粉末壓制所使用的模具生產的產品尺寸不符合橢圓度公差要求，不具備批量量產性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是傳統粉末冶金、鑄件加工等生產工藝所生產出的產品無法兼顧破碎與穿透兩項技術指標，要么破碎穿不透，要么無法破碎；傳統粉末壓制所使用的模具生產的產品尺寸不符合橢圓度公差要求，不具備批量量產性。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術手段：

新型易碎鎢基材料的金屬粉末注射成形MIM生產工藝，生產工藝步驟如下：

步驟1：注射工藝，設備采用注塑機，各溫區溫度設置：射嘴195±5℃，溫區一190±5℃，溫區二180±5℃，溫區三170±5℃，溫區四160±5℃；注射時間：1.5±0.5s，注射壓力110±20MPa，保壓時間1.5±0.5s，保壓壓力100±20MPa，冷卻時間9±2s；

步驟2：萃取工藝，設備采用溶脫爐，使用溶劑三氯乙烯萃取，設定溫度65±10℃，保溫8-12小時；

步驟3：脫脂工藝，設備采用脫脂爐，氮氫混合氣氛加濕氫，升溫路線：室溫30分鐘升溫至150±10℃，不保溫；經過6小時升溫至350±10℃，保溫1小時；經過12小時升溫至650±20℃，保溫1小時；經過6小時升溫至850±20℃，保溫2小時，之后轉為降溫；

步驟4：燒結工藝，設備采用燒結爐，氣氛為氮氫混合氣氣氛，氮氫比例為1:3，通氣量為3.5±0.5m³/h，燒結工藝分為預燒結和燒結兩個分步驟，預燒結溫度為1200±50℃，保溫時間為2小時；燒結溫度1400±20℃，保溫時間為3h；

步驟5：固溶工藝，固溶溫度900±50℃，保溫1小時，采用降溫結構降溫；

步驟6：滾拋工藝，設備采用滾拋機，頻率設置35±10HZ，時間20±5分鐘。

作為優選，本發明更進一步的技術方案是：

所述的注射工藝采用通用的MIM蠟基體系喂料注射工藝，其中注射速度45±20，保壓速度40±20。

所述的注塑機為東華90F2V型注塑機，所述的脫脂爐為罩式脫脂爐，所述的燒結爐為氣氛燒結爐，所述的滾拋機為離心式滾拋機。

所述的離心式滾拋機的滾拋介質為清水、φ3*8的陶瓷棒料。

所述的萃取工藝整個生產過程在密閉空間進行，三氯乙烯可通過蒸餾反復使用。