[发明专利]一种高表面精度17-4PH不锈钢组件座的制备方法

说明书

本发明公开了一种高表面精度17‑4PH不锈钢组件座的制备方法，包括以下步骤：(1)将粗粒径17‑4PH不锈钢粉末A与细粒径17‑4PH不锈钢粉末B混合得到原料粉末，其中，细粒径17‑4PH不锈钢粉末B占原料粉末总质量的10‑30％；(2)将原料粉末与粘结剂混合，再依次经过造粒、注射、脱脂、烧结即得到17‑4PH不锈钢组件座。本发明通过在粗粒径的17‑4PH不锈钢粉末基础上添加一定量细粒径的17‑4PH粉末，通过混粉、造粒、注射、脱脂、烧结等工序，制备出了表面光洁度为Ra0.17‑Ra0.32，相对密度为96.9‑97.7％的高表面精度的组件座试样，试样的表面精度高，相对密度高。

技术领域

本发明属于合金材料领域，尤其涉及一种17-4PH不锈钢组件座的制备方法。

背景技术

17-4PH不锈钢作为一种具有高强度和强耐腐蚀性的不锈钢材料，在医疗器械、化工业、汽车制造业、军工业、航空航天工业及核工业等方面有着广泛的应用。但是由于沉淀硬化而产生的高硬度却使得该合金变得很难加工。为了克服加工问题，MIM技术被认为是制造17-4PH不锈钢零件的最佳替代方式。

然而，在不锈钢粉末注射成形过程中，往往存在烧结体表面光洁度不佳的问题。一般情况下，17-4PH不锈钢零件在1340℃条件下烧结，表面粗糙度为Ra 0.5-0.8。在组件座这类较小零件的制备方面，国内主要采用粉末注射成型的方法进行制备，但是经过生坯脱脂处理后，表面与内部空隙较多，烧结完成后，容易在烧结生坯表面形成缺陷，增大了产品的表面粗糙度。由于表面粗糙度较大，使组件座零件强度通常低于锻钢或铸造产品。为了满足使用要求需要对组件座零件进行表面抛光处理，极大的影响了工作效率和生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种高表面精度17-4PH不锈钢组件座的制备方法，该制备方法得到的17-4PH不锈钢组件座的表面精度高，省去了后续抛光处理等工序，生产效率高、生产成本低。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种高表面精度17-4PH不锈钢组件座的制备方法，包括以下步骤：

(1)将粗粒径17-4PH不锈钢粉末A与细粒径17-4PH不锈钢粉末B混合得到原料粉末，其中，细粒径17-4PH不锈钢粉末B占原料粉末总质量的10-30％；

(2)将原料粉末与粘结剂混合，再依次经过造粒、注射(在BOY50T注射成形机进行)、脱脂、烧结即得到17-4PH不锈钢组件座。

上述制备方法中，优选的，所述粗粒径17-4PH不锈钢粉末A的中位粒径为36μm，所述细粒径17-4PH不锈钢粉末B的中位粒径为4μm。针对本申请中特定17-4PH不锈钢的特性，我们优选采用两种粗、细粉末搭配使用，这两种粗、细粉末的粒径需要优化，我们研究表明，采用中位粒径为36μm和中位粒径为4μm的粉末搭配使用，得到的17-4PH不锈钢的效果最优，上述两种粒径配比得到的产品明显好于采用其他粒径的情况。

上述制备方法中，优选的，17-4PH不锈钢粉末B占原料粉末总质量的18-22％。上述17-4PH不锈钢粉末B的占比对最终产品的性能有较大的影响，17-4PH不锈钢粉末B用量过多，颗粒重排摩擦力大(细粉之间的摩擦力大于细粉与粗粉之间的摩擦力)，表面粗糙度效果差，17-4PH不锈钢粉末B用量过低，细粉不能有效填充孔隙，表面粗糙度高。

上述制备方法中，优选的，将原料粉末与粘结剂混合的具体包括以下步骤：将原料粉末与粘结剂按原料粉末装载量为52-60％(更优选为57％)的配比在捏合机中混炼2.5h，混炼温度为155℃，混炼时间为180min；其中，粘结剂为低熔点蜡基粘结剂。本发明中，低熔点粘结剂的用量较高，通过使用具有较高低熔点组元含量的蜡基粘结剂，促进在注射成型时粘结剂与粉末的两相分离，进而有利于粗细粉末颗粒在注射时的重新排布来提高表面精度。