[发明专利]一种金属注塑成型工艺制备多孔耐磨产品的方法

说明书

本发明公开了一种金属注塑成型工艺制备多孔耐磨产品的方法，所述包括以下步骤：取金属、陶瓷粉末和粘结剂，均匀密炼后造粒，得到多孔耐磨产品喂料；取所述喂料，用注射机注入模具，通过填充、保压、冷却，得到多孔耐磨产品生坯；将所述多孔耐磨产品生坯进行脱脂；将脱脂后的所述多孔耐磨产品生坯在氩气气氛下低温压力烧结，得到多孔耐磨产品。本发明的金属注塑成型工艺制备得到的多孔耐磨产品，产品孔隙率高，孔隙直径小而且均匀，并且具有良好的烧结硬度。

技术领域

本发明涉及粉末注塑成型技术领域，尤其涉及一种金属注塑成型工艺制备多孔耐磨产品的方法。

背景技术

节流帽是一种安装在高速运动装置中的产品，必须具备耐磨损和自润滑功能。自润滑功能可以选用多孔隙材料实现，孔隙可以用来储存润滑油，在产品运动过程中受热膨胀释放润滑油，起到减少磨损和噪音；产品运动停止冷却后，润滑油在毛细力的作用下回存到孔隙中。然而，目前常用的加工方式如机加、锻造、冲压等工艺都无法达到材料多孔性要求。

粉末冶金是非常合适的加工方式，但由于节流帽的形状特点(壁厚薄，侧面结构复杂)，无法通过传统的金属、陶瓷粉末压制(PM)方式成型。金属、陶瓷粉末注塑成型工艺(MIM)虽然可以达到产品净成型的要求，但是目前金属、陶瓷粉末注塑成型(MIM)得到的产品，一般孔隙率仅有1％-5％，难以达到金属、陶瓷粉末压制产品10-20％的孔隙率，不能满足使用需求。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种金属注塑成型工艺制备多孔耐磨产品的方法。所述技术方案如下：

第一方面，提供一种金属注塑成型工艺制备多孔耐磨产品的方法，包括以下步骤：

取金属、陶瓷粉末和粘结剂，均匀密炼后造粒，得到多孔耐磨产品喂料；

取所述喂料，用注射机注入模具，通过填充、保压、冷却，得到多孔耐磨产品生坯；

将所述多孔耐磨产品生坯进行脱脂；

将脱脂后的所述多孔耐磨产品生坯在氩气气氛下烧结，得到多孔耐磨产品。

进一步的，所述金属、陶瓷粉末以质量百分比计，包括：Ni 1.9-2.2％，ZrO₂ 5.0-10.0％，C0.4-0.6％，剩余为Fe。

进一步的，所述金属、陶瓷粉末颗粒度为50-70μm，粉末形态为多角不规则形态，粉末振实密度3.1-3.3g/cm³。

进一步的，所述金属粉末为水雾化粉末。

进一步的，所述粘结剂以质量百分比计，包括：聚乙烯PE 5％，聚甲醛POM 85％，硬脂酸5％，EVA 3％，热稳定剂2％。

进一步的，所述金属、陶瓷粉末和粘结剂的体积比为63：37。

进一步的，所述填充、保压、冷却的具体参数为：模温95℃-140℃，料温190℃-200℃，注射压力60-200MPa，保压时间2-6S，冷却时间5-20S。

进一步的，所述将所述多孔耐磨产品生坯进行脱脂的具体处理包括：将所述多孔耐磨产品生坯放入脱脂炉，向所述脱脂炉中通入氮气，控制所述脱脂炉内含氧量≤4.5％，脱脂过程中浓硝酸供给量为280mL/H，氮气供给量为1100L/H，脱脂温度95℃-110℃，脱脂2-4小时，当脱脂率≥7.6％时完成脱脂。

进一步的，所述烧结的具体方法包括：

一阶段：将脱脂后的所述多孔耐磨产品生坯放入烧结炉，对所述烧结炉进行负压抽气，保持所述烧结炉内压力在0-5Kpa，氩气流量：40L/M，以5℃/min的升温速率，从室温升温至600℃，保温2小时，负压脱脂；