发明公布-202110607459.8-一种粉末注射成型钛合金的烧结方法
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<blockquote>
<p>以下内容整理自《发明公布-202110607459.8-一种粉末注射成型钛合金的烧结方法.pdf》</p>
</blockquote><p>(19)中华人民共和国国家知识产权局</p>
<p>(12)发明专利申请</p>
<p>(10)申请公布号 CN 113333753 A</p>
<p>(43)申请公布日 2021.09.03</p>
<p>(21)申请号 202110607459 .8</p>
<p>(22)申请日 2021 .06 .01</p>
<p>(71)申请人 深圳市泛海统联精密制造股份有限</p>
<p>地址 518131 广东省深圳市龙华区观湖街</p>
<p>道松元厦社区环观中路282号厂房101</p>
<p>(72)发明人 张新房 侯春伟 杨虎</p>
<p>(74)专利代理机构 北京华智则铭知识产权代理</p>
<p>有限公司 11573</p>
<p>代理人 姜子朋</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>B22F 3/22 (2006 .01)</p>
<p>B22F 3/10 (2006 .01)</p>
<p>CN 113333753 A</p>
<p>权利要求书1页</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种粉末注射成型钛合金的烧结方法</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明公开了一种粉末注射成型钛合金的</p>
<p>烧结方法，</p>
<p>所述方法包括：</p>
<p>将钛合金注塑坯放入</p>
<p>脱脂炉，</p>
<p>向脱脂炉中加入草酸并通入氩气，</p>
<p>温度140℃进行脱脂，</p>
<p>得到脱脂件；</p>
<p>取脱脂件放入</p>
<p>高真空金属炉，</p>
<p>向高真空金属炉通入氩气，</p>
<p>温升温至600℃进行负压脱脂；</p>
<p>然后进行真空烧</p>
<p>以5℃/min的速率从600℃升温至900℃，</p>
<p>60min；</p>
<p>最后以50L/min的流量继续向高真空金属</p>
<p>炉通入氩气，</p>
<p>保持氩气压力50KPa，</p>
<p>以3℃/min的</p>
<p>速率从900℃升温至1200℃，</p>
<p>保温180min；</p>
<p>冷却后</p>
<p>即得。本发明脱脂和烧结过程中使用惰性气体进</p>
<p>行保护，</p>
<p>通过间断的真空及分压烧结，</p>
<p>从而在烧</p>
<p>结完成后获得高性能的钛合金工件。</p>
<p>说明书3页</p>
<p>CN 113333753 A</p>
<p>1/1 页</p>
<p>1 .一种粉末注射成型钛合金的烧结方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述方法包括：</p>
<p>将钛合金注塑坯放入脱脂炉，</p>
<p>向脱脂炉中加入草酸并通入氩气，</p>
<p>脱脂温度140℃进行脱</p>
<p>得到脱脂件；</p>
<p>取所述脱脂件放入高真空金属炉，</p>
<p>向所述高真空金属炉通入氩气，</p>
<p>从室温升温至600℃</p>
<p>进行负压脱脂；</p>
<p>然后进行真空烧结，</p>
<p>以5℃/min的速率从600℃升温至900℃，</p>
<p>持续60min；</p>
<p>后以50L/min的流量继续向所述高真空金属炉通入氩气，</p>
<p>保持氩气压力50KPa，</p>
<p>以3℃/min的</p>
<p>速率从900℃升温至1200℃，</p>
<p>保温180min；</p>
<p>冷却后即得。</p>
<p>2 .根据权利要求1所述的方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述向所述高真空金属炉通入氩气，</p>
<p>温升温至600℃进行负压脱脂的具体方法为：</p>
<p>以50L/min的流量向所述高真空金属炉通入氩气，</p>
<p>以2℃/min的升温速率，</p>
<p>从室温升温</p>
<p>至250℃，</p>
<p>保温120min；</p>
<p>保持氩气流量不变，</p>
<p>以3℃/min的升温速率，</p>
<p>从250℃升温至430℃，</p>
<p>保温180min；</p>
<p>以3℃/min升温速率，</p>
<p>从430℃升温至600℃，</p>
<p>保温240min。</p>
<p>保持氩气流量不变，</p>
<p>3 .根据权利要求1所述的方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述冷却的具体方法为：</p>
<p>以50L/min的流量向所述高真空金属炉通入氩气，</p>
<p>保持氩气压力50KPa，</p>
<p>以3℃/min的速</p>
<p>率从1200℃冷却至600℃，</p>
<p>然后继续风冷直至室温。</p>
<p>4 .根据权利要求1所述的方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述向脱脂炉中加入草酸并通入氩气，</p>
<p>脂温度140℃进行脱脂，</p>
<p>得到脱脂件的具体方法为：</p>
<p>设置脱脂温度140℃，</p>
<p>以3g/min的速度向脱脂炉中加入草酸，</p>
<p>同时以2m3/h的流量向脱脂</p>
<p>炉中通入氩气，</p>
<p>持续脱脂1h；</p>
<p>然后保持脱脂温度，</p>
<p>继续以5g/min的速度向脱脂炉中加入草</p>
<p>以3m /h的流量向脱脂炉中通入氩气，</p>
<p>脱脂3h；</p>
<p>冷却后得到脱脂件。</p>
<p>5 .根据权利要求1所述的方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述方法还包括：</p>
<p>将钛合金注塑坯放入脱脂炉后，</p>
<p>以2m /h的流量向脱脂炉内充入氩气，</p>
<p>冲洗脱脂炉和钛</p>
<p>合金注塑坯1小时。</p>
<p>6 .根据权利要求1所述的方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述方法还包括：</p>
<p>脱脂3h后，</p>
<p>以1m /h的速度向脱脂炉中通入氩气1h，</p>
<p>随炉冷却，</p>
<p>得到脱脂件。</p>
<p>CN 113333753 A</p>
<p>1/3 页</p>
<p>一种粉末注射成型钛合金的烧结方法</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明涉及粉末注塑成型技术领域，</p>
<p>尤其涉及一种粉末注射成型钛合金的烧结方</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 钛合金是20世纪中期发展起来的一种重要金属，</p>
<p>由于其具有密度低、</p>
<p>比强度高、</p>
<p>蚀性好、</p>
<p>耐热性高、</p>
<p>无磁、</p>
<p>焊接性能好等优良性能，</p>
<p>广泛应用于航空航天、</p>
<p>汽车、</p>
<p>生物工程(良</p>
<p>好的相容性)、手表、体育用品、环保等领域。但是，</p>
<p>钛及钛合金的机加工性能差，制造成本</p>
<p>限制了其工业化应用，</p>
<p>特别是在复杂零件上。</p>
<p>[0003] 粉末注射成形(Powder Injection Molding，</p>
<p>简称PIM)技术是传统粉末冶金成形</p>
<p>技术与塑料注射成形技术相结合的产物，</p>
<p>不仅具有常规粉末冶金工艺的工序少、无切削或</p>
<p>少切削、</p>
<p>经济效益高等优点，</p>
<p>而且克服了传统粉末冶金工艺材料密度低、材质不均匀、机械</p>
<p>性能低、</p>
<p>不易成形薄壁、</p>
<p>复杂结构件的特点，</p>
<p>在制备几何形状复杂、</p>
<p>组织结构均匀、</p>
<p>高性能的</p>
<p>近净成形产品方面，</p>
<p>尤其具有优势。</p>
<p>[0004] 然而，</p>
<p>由于钛金属活性很高，</p>
<p>容易与碳、氧和氮等反应，</p>
<p>生成TiC、TiO 2 、TiN等化合</p>
<p>使其烧结密度难以提高，</p>
<p>从而影响制品的力学性能，</p>
<p>导致目前生产的钛合金制品多为低</p>
<p>强度产品。</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0005] 为了解决现有技术的问题，</p>
<p>本发明实施例提供了一种粉末注射成型钛合金的烧结</p>
<p>方法。</p>
<p>所述技术方案如下：</p>
<p>[0006] 第一方面，</p>
<p>提供了一种粉末注射成型钛合金的烧结方法，</p>
<p>所述方法包括：</p>
<p>[0007] 将钛合金注塑坯放入脱脂炉，</p>
<p>向脱脂炉中加入草酸并通入氩气，</p>
<p>脱脂温度140℃进</p>
<p>行脱脂，</p>
<p>得到脱脂件；</p>
<p>[0008] 取所述脱脂件放入高真空金属炉，</p>
<p>向所述高真空金属炉通入氩气，</p>
<p>从室温升温至</p>
<p>600℃进行负压脱脂 ；然后进行真空烧结 ，</p>
<p>以5℃/min的速率从600℃升温至900℃，</p>
<p>60min；</p>
<p>最后以50L/min的流量继续向所述高真空金属炉通入氩气，</p>
<p>保持氩气压力50KPa，</p>
<p>℃/min的速率从900℃升温至1200℃，</p>
<p>保温180min；</p>
<p>冷却后即得。</p>
<p>[0009] 进一步的，</p>
<p>所述向所述高真空金属炉通入氩气，</p>
<p>从室温升温至600℃进行负压脱脂</p>
<p>的具体方法为：</p>
<p>[0010] 以50L/min的流量向所述高真空金属炉通入氩气，</p>
<p>以2℃/min的升温速率，</p>
<p>从室温</p>
<p>保温120min；</p>
<p>升温至250℃，</p>
<p>[0011] 保持氩气流量不变，</p>
<p>以3℃/min的升温速率，</p>
<p>从250℃升温至430℃，</p>
<p>保温180min；</p>
<p>[0012] 保持氩气流量不变，</p>
<p>以3℃/min升温速率，</p>
<p>从430℃升温至600℃，</p>
<p>保温240min。</p>
<p>[0013] 进一步的，</p>
<p>所述冷却的具体方法为：</p>
<p>[0014] 以50L/min的流量向所述高真空金属炉通入氩气，</p>
<p>保持氩气压力50KPa，</p>
<p>以3℃/min</p>
<p>CN 113333753 A</p>
<p>2/3 页</p>
<p>的速率从1200℃冷却至600℃，</p>
<p>然后继续风冷直至室温。</p>
<p>[0015] 进一步的，</p>
<p>所述向脱脂炉中加入草酸并通入氩气，</p>
<p>脱脂温度140℃进行脱脂，</p>
<p>脱脂件的具体方法为：</p>
<p>[0016] 脱脂温度140℃，</p>
<p>以3g/min的速度向脱脂炉中加入草酸，</p>
<p>同时以2m3/h的速度向脱</p>
<p>脂炉中通入氩气，</p>
<p>持续脱脂1h；</p>
<p>然后保持脱脂温度，</p>
<p>继续以5g/min的速度向脱脂炉中加入草</p>
<p>以3m /h的速度向脱脂炉中通入氩气，</p>
<p>脱脂3h；</p>
<p>冷却后得到脱脂件。</p>
<p>[0017] 进一步的，</p>
<p>所述方法还包括：</p>
<p>将钛合金注塑坯放入脱脂炉后，</p>
<p>以2m 3/h的流量向脱</p>
<p>脂炉内充入氩气，</p>
<p>冲洗脱脂炉和钛合金注塑坯1小时。</p>
<p>[0018] 进一步的，</p>
<p>所述方法还包括：</p>
<p>脱脂3h后，</p>
<p>以1m3/h的速度向脱脂炉中通入氩气1h，</p>
<p>炉缓慢冷却，</p>
<p>得到脱脂件。</p>
<p>[0019] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：</p>
<p>本发明实施例中，</p>
<p>将钛合金注</p>
<p>塑坯放入脱脂炉，</p>
<p>向脱脂炉中加入草酸并通入氩气，</p>
<p>脱脂温度140℃进行脱脂，</p>
<p>得到脱脂件；</p>
<p>取所述脱脂件放入高真空金属炉，</p>
<p>向所述高真空金属炉通入氩气，</p>
<p>从室温升温至600℃进行</p>
<p>负压脱脂；</p>
<p>然后进行真空烧结，</p>
<p>以5℃/min的速率从600℃升温至900℃，</p>
<p>持续60min；</p>
<p>最后</p><hr>
<p>这个参数你们一般设多少？评论区说说。</p>