[发明专利]金属氧化物制造零件的方法

说明书

本发明公开一种金属氧化物制造零件的方法，该方法包括以下步骤：将氧化铁粉与石墨粉，或将氧化铁粉、合金元素氧化物粉与石墨粉混合并研磨，得到原料混合物；将所述原料混合物通过模具或3D打印成形，得到产品生坯；将所述产品生坯放在还原性或保护性气氛的烧结炉中还原和烧结，以制得成品。本发明直接将金属氧化物粉末与石墨粉的混合物经过研磨、成形和还原烧结等工序直接制造零件，简化了粉末冶金的生产工序，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，特别涉及一种金属氧化物制造零件的方法。

背景技术

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。

现有的粉末冶金技术中，不锈钢和其他铁基合金的粉末的制造工序很长，一般首先需要在高炉中用焦炭还原氧化铁得到含碳量高的生铁，然后在炼钢过程中脱碳后加入合金元素得到所需化学成分的铸锭，最后再次熔化后通过水雾化或气雾化的方法得到粉末。相对于铸造和锻压使用的块体金属材料，金属粉末的价格要高很多，这使得粉末冶金件的价格一般要高于铸造和锻压件的价格，在价格竞争中处于不利的地位。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种金属氧化物制造零件的方法，旨在简化粉末冶金现有的生产工序，以降低生产成本、提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提出一种金属氧化物制造零件的方法，包括以下步骤：

将氧化铁粉与石墨粉，或将氧化铁粉、合金元素氧化物粉与石墨粉混合并研磨，得到原料混合物；

将所述原料混合物通过模具或3D打印成形，得到产品生坯；

将所述产品生坯放在还原性或保护性气氛的烧结炉中还原和烧结，以制得成品。

优选地，将氧化铁粉与石墨粉，或将氧化铁粉、合金元素氧化物粉与石墨粉混合并研磨，得到原料混合物的步骤包括：

以质量百分比计算，将95～98％氧化铁粉与16～22％石墨粉，或将70～93％氧化铁粉、7～30％合金元素氧化物粉与16～22％石墨粉混合并在球磨机中球磨4～12小时，得到原料混合物。

优选地，所述合金元素氧化物粉包括氧化铬粉和氧化镍粉；所述将氧化铁粉与石墨粉，或将氧化铁粉、合金元素氧化物粉与石墨粉混合并研磨，得到原料混合物包括：

将95～98％氧化铁粉和16～22％石墨粉在球磨机中球磨8～12小时，得到碳钢原料混合物；

将90～93％氧化铁粉，7～8％氧化镍粉和16～22％石墨粉在球磨机中球磨8～12小时，得到合金钢原料混合物；

将85～90％氧化铁粉，10～16％氧化铬粉和16～22％石墨粉在球磨机中球磨8～12小时，得到马氏体不锈钢原料混合物；

将70～78％氧化铁粉，16～20％氧化铬粉，7～8％氧化镍粉和16～22％石墨粉在球磨机中球磨8～12小时，得到奥氏体不锈钢原料混合物。

优选地，将所述原料混合物通过模具或3D打印成形，得到产品生坯的步骤中包括：

将所述马氏体不锈钢原料混合物或奥氏体不锈钢原料混合物在模具型腔中压制成形，得到产品生坯；

将所述产品生坯放在还原性或保护性气氛的烧结炉中还原和烧结，以制得成品步骤中包括：

在氩气保护的管式炉中以10℃/min的速率升温到1000℃，保温1～3小时以进行还原；

以5℃/min的速率升温到1350～1400℃，保温2～4小时以进行烧结；

烧结完成后以5℃/min的速率降温到800℃，然后随炉冷却，获得成品。