发明公布-201910502309.3-一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110153430 A
(43)申请公布日 2019.08.23
(21)申请号 201910502309 .3
(22)申请日 2019 .06 .11
(71)申请人上海富驰高科技股份有限公司
地址 201900 上海市宝山区逸仙路4318号
10、
48、
49、
54、
57幢
(72)发明人陈磊
邓忠勇段满堂高昆
(74)专利代理机构北京维正专利代理有限公司
代理人谢绪宁薛赟
(51)Int .Cl .
B22F 3/22(2006 .01)
B22F 3/10(2006 .01)
C22C 33/02(2006 .01)
权利要求书1页
(54)发明名称
一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺
CN 110153430 A
(57)摘要
本发明公开了一种增强型316L不锈钢金属
注射成型工艺，
包括有如下步骤：
S1 .粉末混合球
S2 .浆料干燥；
S3 .混炼制粒；
S4 .注射成型；
S5 .脱脂；
S6 .烧结。
316L不锈钢材料作为基体相，
而TiC材料作为颗粒强化相，
并用金属注射成型
的方法制备得到增强型的316L不锈钢材料，
持原有316L不锈钢材料耐腐蚀、
无磁性优点的同
时获得较高的硬度指标；
同时采用本方法还可直
接成型形状复杂、精度要求高的零部件，
降低了
切削加工量，
实现了低成本、
大批量生产。
说明书4页
附图3页
CN 110153430 A
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1 .一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，
其特征在于：
包括有如下步骤：
S1 .粉末混合球磨，
按比例混合、
球磨316L不锈钢粉和TiC粉，
制备得到混合粉料；
S2 .浆料干燥，
干燥混合粉料与酒精的混合浆料，
制备得到复合粉末；
S3 .混炼制粒，
混合复合粉末和粘结剂，
并投入混炼设备中混炼，
再将混炼得到的制粒
喂料投入制粒设备中，
制备得到注射喂料；
S4 .注射成型，
加热注射喂料，
并将流态的注射喂料注入模具内冷却成型得到坯体；
S5 .脱脂，
首先进行催化脱脂，
再进行热脱脂，
完成二次脱脂作业；
S6 .烧结，
真空炉烧结完成二次脱脂作业后的坯体，
制备得到MIM 316L不锈钢成品。
2 .根据权利要求1所述的一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，
其特征在于：
316L
不锈钢粉粒径范围为0-22um，
且TiC粉粒径范围为1-6um。
3 .根据权利要求2所述的一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，
其特征在于：
316L不锈钢粉中添加质量分数占比为10%-20%的TiC粉。
4 .根据权利要求1所述的一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，
其特征在于：
骤S1中，
球磨和粉末的重量比为3:1，
球磨时间为8-24h，
球磨机转速为200-350r/min。
5 .根据权利要求1所述的一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，
其特征在于：
骤S3中，
粘结剂设置为塑基粘结剂，
包括有如下重量份数的组分，
80-90份的聚甲醛、5-8份
的聚丙烯、
3-5份的石蜡、
0 .1-1 .0份的硬脂酸。
6 .根据权利要求1所述的一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，
其特征在于：
骤S4中，
控制注射成型温度为180-200℃，
并控制注射速度为35-85cm /s，
注射成型压力为
80-120Mpa；
且模具温度控制为80-140℃。
7 .根据权利要求1所述的一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，
其特征在于：
骤S5中，
催化脱脂在硝酸催化脱脂炉内进行，
脱脂温度设置为110-130℃，
脱脂通酸时间设
置为4-10h。
8 .根据权利要求7所述的一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，
其特征在于：
骤S5中，
热脱脂温度设置为500-700℃，
保温时间设置为2-4h。
9 .根据权利要求8所述的一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，
其特征在于：
空烧结炉中先进行热脱脂作业再进行烧结作业；
真空烧结炉热脱脂结束后升温至1050℃保
温1h再升温至1320-1360℃保温1-3h。
10 .根据权利要求9所述的一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，
其特征在于：
空烧结炉的烧结气氛设置为真空烧结或氩气保护气烧结。
CN 110153430 A
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一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及金属注射成型技术领域，
尤其是涉及一种增强型316L不锈钢金属注射
成型工艺。
背景技术
[0002] 金属注射成型（Metal Injection Molding，
简称为MIM），
是一种新型粉末冶金近
净成形技术，用于制造高质量精密零部件或者形状结构复杂的小型金属零部件，
具有常规
粉末冶金、
机加工和精密铸造方法无法比拟的优势，
易于实现大批量、
规模化生产。
[0003] 316L不锈钢，
是一种奥氏体不锈钢，
具有耐腐蚀性能优异、无磁性的特点，
广泛应
用于化工工业、食品工业、3C产业等。传统铸造态的316L不锈钢硬度较低，维氏硬度≤
220HV，
且316L不锈钢无法通过热处理强化，
但可以通过加工硬化，
通过加工硬化后的半硬
度316L不锈钢的维氏硬度范围为250-310HV。
[0004] 但是，
采用金属注射成型技术制备得到的MIM 316L不锈钢材料无法进行加工硬化
处理，
MIM 316L不锈钢的维氏硬度范围为120-180HV，
较低的硬度指标制约了MIM 316L不锈
钢材料的应用范围。因此，
如何通过金属注射成型技术制备得到具有较高硬度指标316L不
锈钢材料是行业内亟需解决的难题，
现有技术存在可改进之处。
发明内容
[0005] 针对上述技术问题，
本发明的目的在于提供一种增强型316L不锈钢金属注射成型
工艺，
以316L不锈钢材料为基体相，
以TiC材料为颗粒强化相，
并用金属注射成型的方法制
备得到增强型的316L不锈钢材料，
在保持原有316L不锈钢材料耐腐蚀、
无磁性优点的同时
获得较高的硬度指标。
[0006] 为实现上述目的，
本发明提供了如下技术方案：
一种增强型316L不锈钢金属注射
成型工艺，
包括有如下步骤：
S1 .粉末混合球磨，
按比例混合、
球磨316L不锈钢粉和TiC粉，
备得到混合粉料；
S2 .浆料干燥，
干燥混合粉料与酒精的混合浆料，
制备得到复合粉末；
S3 .
混炼制粒，
混合复合粉末和粘结剂，
并投入混炼设备中混炼，
再将混炼得到的制粒喂料投入
制粒设备中，
制备得到注射喂料；
S4 .注射成型，
加热注射喂料，
并将流态的注射喂料注入模
具内冷却成型得到坯体；
S5 .脱脂，
首先进行催化脱脂，
再进行热脱脂，
完成二次脱脂作业；
S6 .烧结，
真空炉烧结完成二次脱脂作业后的坯体，
制备得到MIM 316L不锈钢成品。
[0007] 通过采用上述技术方案，
将316L不锈钢粉末与TiC粉末按一定的配比混合、
球磨并
干燥制备得到复合粉末，
然后依次经由混炼制备、注射成型、脱脂以及烧结工序制备得到
MIM 316L不锈钢成品。316L不锈钢材料作为基体相，
而TiC材料作为颗粒强化相，
并用金属
注射成型的方法制备得到增强型的316L不锈钢材料，
在保持原有316L不锈钢材料耐腐蚀、
无磁性优点的同时获得较高的硬度指标。
[0008] 本发明进一步设置为：
316L不锈钢粉粒径范围为0-22um，
且TiC粉粒径范围为16um。
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[0009]
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通过采用上述技术方案，
对316L不锈钢粒径的大小以及TiC粒径的大小进行限制
（经过反复实验摸索，
确定316L不锈钢粒径和TiC粒径的合理范围值），
在保证MIM 316L不锈
钢成品的硬度和原有特性的前提下，
有利于金属注射成型工艺的混炼、
注射成型、
脱脂以及
烧结作业。
[0010] 本发明进一步设置为：
在316L不锈钢粉中添加质量分数占比为10%-20%的TiC粉。
[0011] 通过采用上述技术方案，
对TiC的质量分数占比进行限制，
即限制在316L+10TiC316L+20T

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