[发明专利]一种无磁17-4PH不锈钢零件的MIM制造工艺

说明书

技术领域

本发明公开了一种MIM制造工艺，具体为一种无磁17-4PH不锈 钢零件的MIM制造工艺。属于金属注射成型技术领域。

背景技术

金属注射成形(MetalinjectionMolding,MIM)是一种将金属粉 末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先将所选 粉末与粘结剂进行混合，然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的 形状。聚合物将其粘性流动的特征赋予混合料，而有助于成形、模腔 填充和粉末装填的均匀性。成形以后排除粘结剂，再对脱脂坯进行烧 结。有的烧结产品还可能要进行进一步致密化处理、热处理或机加工。 烧结产品不仅具有与塑料注射成形法所得制品一样的复杂形状和高 精度，而且具有与锻件接近的物理、化学与机械性能。

17-4PH沉淀硬化不锈钢、316L不锈钢及304L不锈钢是金属粉末 注射成型(简称MIM)常用的几类不锈钢材料，17-4PH沉淀硬化不 锈钢强度硬度高，耐蚀性好，有磁性，一般用作对磁性没要求的结构 件；316L和304L不锈钢的耐蚀性好，没有磁性，但强度和硬度比 17-4PH低，尤其是屈服强度很低；满足拉伸强度、屈服强度高，耐 蚀性好，没磁性的材料一般为高氮不锈钢，也有用17-4PH和316L固 溶氮的方法改善材料性能，但密度低、耐蚀及强度等性能差。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种无磁17-4PH不锈钢零件的MIM制 造工艺，以解决现有技术的上述问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。

一种无磁17-4PH不锈钢零件的MIM制造工艺，其步骤如下：

(1)、将直径为7-10微米的17-4PH不锈钢粉末与占总重量为为 8-11％的粘结剂置于捏合机中，在175-195℃的温度范围混合30-120 分钟；

(2)、将步骤(1)中制备的混合料冷却到室温后用破碎机破碎， 破碎的料在注射机中于160-190℃挤出制粒，便于注射成形使用；

(3)、注射成形：将步骤(2)中制备的喂料在注射成形机内， 以160-210℃，注射压力60-140Mpa，模温70-150℃条件下，加工成 坯件；

(4)将步骤(3)中加工的坯件放在催化脱脂炉中110-140℃催 化脱脂1-4小时，脱除注射坯中的聚甲醛；

(5)将步骤(4)中催化脱脂好的坯件放到真空炉中脱脂、烧结， 烧结工艺为：从室温以1-5℃/min的升温速度加热到600-800℃，保 温30-120分钟；从600-800℃以3-8℃/min的升温速度加热到 1260-1360℃，保温60-180分钟，过程中控制炉内保护气压力 45-100KPa，烧结结束后的冷却仍然保持保护气的压力。

(6)将步骤(5)中烧结好的零件在保护气保护的连续炉中 1130-1160℃固溶处理或真空炉中1130-1160℃固溶处理。

步骤(5)中的烧结工艺中所用的保护气用氨分解气、氮气和氩 气中的一种进行负压保护脱脂、预烧。

所述的粘结剂为聚甲醛塑基粘结剂，是由以下按照重量百分比计 的原料组成：聚甲醛80-89.5％、高密度聚苯乙烯4-10％、相容剂EVA 1-2.5％、石蜡5-11％、抗氧剂0.5-1％。

本发明采用MIM工艺用17-4PH粉末通过氮气烧结，然后固溶处 理获得致密性、耐蚀性好、拉伸强度和屈服高，无磁性的MIM金属 零件。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。

实施例1：制造无磁17-4PH不锈钢注射粉末：

(1)、将直径为7微米的17-4PH不锈钢粉末与占总重量为为8％ 的粘结剂置于捏合机中，在175℃的温度范围混合40分钟；

(2)、将步骤(1)中制备的混合料冷却到室温后用破碎机破碎， 破碎的料在注射机中于160℃挤出制粒，便于注射成形使用；

(3)、注射成形：将步骤(2)中制备的喂料在注射成形机内， 以160℃，注射压力60Mpa，模温70℃条件下，加工成坯件；

(4)将步骤(3)中加工的坯件放在催化脱脂炉中110℃催化脱 脂2小时，脱除注射坯中的聚甲醛；