[发明专利]一种用于粉末注射成形的钨合金喂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于粉末注射成形的钨合金喂料及其制备方法，按照重量百分比，所述喂料由包括90wt.％～97wt.％的钨合金粉末和3wt.％～10wt.％的粘结剂颗粒的原料制成，所制成喂料的相对真密度为99.0％～99.5％。本发明工艺可连续生产均匀性好、稳定性好、性能优良的喂料，有效解决了传统密炼工艺存在的稳定性差和无法连续生产的问题。

技术领域

本发明涉及一种用于粉末注射成形的钨合金喂料及其制备方法，属于粉末冶金技术领域。

背景技术

随着钨精密零件在电子行业的广泛应用，钨材料的注射成形技术在国内受到了越来越多的关注。注射成形所用喂料是决定注射成形零件产品质量、成本和稳定性的关键因素，而喂料中必须加入一定体积比的粘结剂(通常含有硬脂酸成分)以作为金属粉末流动的载体，并增加金属粉末的流动性，以利于注射过程中填充复杂模腔。故粘结剂的选择和制备，对于避免喂料形成孔洞、缺陷，同时保持密度的一致性，具有重要作用。

目前国内钨合金喂料的传统制备方法如下：首先通过将金属粉末和粘结剂加入密炼机加热炼制，再将密炼机的出料加入双螺杆挤出机，挤出机挤出的物料为最终的喂料。该工艺存在批次稳定性较差、无法连续生产等弊端。

国内厂家使用的喂料基本上是直接从国外供应商(如巴斯夫等)购买，但其价格高、生产周期长，且钨喂料产品性能仍具有一定缺陷，不能适应批量生产的要求。因此，开发新的成本低廉、性能优良、批次稳定、可批量生产的钨合金喂料及制备工艺具有重大意义。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供一种用于粉末注射成形的钨合金喂料及其制备方法，可有效提高喂料均匀性，降低成本与能耗，具有可连续生产、批次稳定性好等优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于粉末注射成形的钨合金喂料，按照重量百分比，所述喂料由包括90wt.％～97wt.％的钨合金粉末和3wt.％～10wt.％的粘结剂颗粒的原料制成，所制成喂料的相对真密度为99.0％～99.5％。

相对真密度为材料真密度与理论密度的相对比值，能表征喂料的挥发情况。本发明通过选用合理热特性的粘结剂，大大减少加热时的挥发，避免喂料微观形貌产生气泡、孔洞、空隙等缺陷，以致在后续的注射工艺影响产品性能。同时喂料性能更稳定，有助于提高喂料生坯强度与流变性，注射尾料循环再利用次数更多。

本发明的另一目的在于提供一种用于粉末注射成形的钨合金喂料的制备方法。

一种用于粉末注射成形的钨合金喂料的制备方法，包括以下步骤：

A)配料：按照一定的成分配比，精确称量钨合金粉末和颗粒状粘结剂，均匀混合，获得混合物；

B)挤出预炼：将所述混合物加入螺杆挤出机挤出，挤出温度为115℃～130℃，获得熔融态混合物；

C)混炼：所述熔融态混合物进入混炼机中，在115℃～150℃下，混炼均匀，获得混炼物；

D)切粒：切割所述混炼物，得到所述用于粉末注射成形的钨合金喂料。

本发明工艺上先通过螺杆挤出机挤出钨合金粉末与粘结剂颗粒的混合物，再加入混炼机混炼，由于经挤出的物料为高温熔融状态，具有一定粘性，可直接粘附于混炼机双辊，混炼时物料的剪切、挤压和捏合效果更好，使得混炼所需的时间缩短、混炼所需的温度降低，可以明显减少混炼过程中粘结剂的挥发。同时，解决了传统混炼时，金属粉末或者粘结剂颗粒容易从辊间隙中漏出造成偏析的问题，大大提高了喂料的均匀性。螺杆挤出机的的出料口直接与混炼机的入料口对接，形成一套连续的系统，可以实现连续生产。