发明公布-202210172366.1-无磁注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用

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(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 114540710 A
(43)申请公布日 2022.05.27
(21)申请号 202210172366 .1
(22)申请日 2020 .08 .04
(62)分案原申请数据
202010774670 .4 2020 .08 .04
(71)申请人湖州慧金材料科技有限公司
地址 313219 浙江省湖州市德清县雷甸镇
振兴路168号
(72)发明人陈新国
方池强
C22C 38/48 (2006 .01)
C22C 33/02 (2006 .01)
B22F 3/22 (2006 .01)
B22F 3/10 (2006 .01)
B22F 3/24 (2006 .01)
C21D 1/74 (2006 .01)
胡胜军
(74)专利代理机构浙江永航联科专利代理有限
公司 33304
专利代理师侯兰玉
(51)Int .Cl .
CN 114540710 A
C22C 38/02 (2006 .01)
C22C 38/04 (2006 .01)
C22C 38/42 (2006 .01)
(54)发明名称
无磁注射成型材料G19、制备方法及其在适
合穿戴设备制造方面的应用
(57)摘要
本发明涉及一种粉末金属材料，
特别涉及一
种无磁注射成型材料G19、制备方法及其在适合
穿戴设备制造方面的应用，
属于粉末冶金及智能
制造技术领域。一种无磁注射成型材料G19，
征在于该材料各化学元素的质量百分比含量是：
16 .1 wt%Cr，
5 .5wt%Ni，
0 .8wt%Mn，
5 .0 wt%Cu，
0 .8 wt%Nb，
0 .02 wt%C，
0 .3 wt%Si，
余量为Fe，
及不可避免的杂质元素。该材料烧结密度为
7 .82g/cm3 ，
烧结氮含量6300~6500ppm，
烧结态材
料磁导率为1 .01；
固溶处理后材料磁导率1 .00，
为无磁状态；
得到的G19材料硬度Hv190~ 230，
性盐雾试验耐腐蚀时间超过100小时。
权利要求书1页
说明书8页
附图8页
CN 114540710 A
1/1 页
1 . 一种无磁注射成型材料G19，
其特征在于该材料各化学元素的质量百分比含量是：
16 .1 wt%Cr，
5 .5wt%Ni，
0 .8wt%Mn，
5 .0 wt%Cu，
0 .8 wt%Nb，
0 .02 wt%C，
0 .3 wt%Si，
余量为
Fe，
以及不可避免的杂质元素。
2 .根据权利要求1所述的无磁注射成型材料G19 ，其特征在于：该材料烧结密度为
7 .82g/cm3 ，
烧结氮含量6300~6500ppm，
烧结态材料磁导率为1 .01；
固溶处理后材料磁导率1 .00，
为无磁状态；
得到的G19材料硬度Hv190~230，
中性盐雾试验耐腐蚀时间超过100小时。
3 .一种无磁注射成型材料的制备方法，
其特征在于：
将权利要求1所述的无磁注射成型
材料G19各组分混合后雾化制成粉末，
按注射成型工艺制胚，
在1340℃的氮气氛中氮化烧
4 . 一种无磁注射成型材料G19，
其特征在于该材料各化学元素的质量百分比含量是：
21 wt%Cr，
4 .0wt%Ni，
4wt%Mn，
2 .0 wt%Cu，
1 .0 wt%Nb，
0 .02 wt%C，
1 .0 wt%Si，
余量为Fe，
及不可避免的杂质元素。
5 . 一种无磁注射成型材料的制备方法，
其特征在于：
将权利要求4所述的无磁注射成
型材料G19各组分混合后雾化制成粉末，
按注射成型工艺制胚，
在1325℃的氮气氛中氮化烧
G19的烧结氮含量为9500~9800ppm , 烧结磁导率为1 .003，
固溶处理后材料硬度Hv180~
190MPa，
材料磁导率1 .00，
材料耐盐雾时间大于100小时。
6 .一种权利要求1或4所述的无磁注射成型材料G19在适合穿戴设备制造方面的应用。
7 .一种权利要求1或4所述的注射成型材料G19制备适合穿戴设备的方法，
其特征在于
该方法包括以下步骤：
a、G19经注射成型制成胚料零件，在0 .65 ~ 1atm的氮气气氛中烧结，
烧结温度控制在
1280~1350℃，
烧结后的材料中氮含量控制在0 .6~1 .0wt%；
烧结后的材料在950~1200℃的氨分解炉中做材料的固溶处理，
使材料中的氮化物分
材料中的氮分布均匀化，
固溶处理后的氮含量在0 .6~0 .9wt%范围内，
得到所述无磁的适
合穿戴设备或其零件。
CN 114540710 A
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无磁注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方
面的应用
本申请是分案申请，
原申请的申请日2020‑08‑04、
申请号2020107746704、
发明创
造名称为“一种注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用”。
[0001]
技术领域
[0002] 本发明涉及一种粉末金属材料，
特别涉及一种无磁注射成型材料G19、制备方法及
其在适合穿戴设备制造方面的应用，
属于粉末冶金及智能制造技术领域。
背景技术
[0003] 传统的金属穿戴设备一般用机械加工方法制造，
价格昂贵。在当今信息社会，
而又形形色色的信息交互设备充斥人们的日常生活，
目前需要便于加工且性能优良的穿戴
设备适用材料。
[0004] 穿戴设备采用注射成型方法生产，
可以满足其大规模生产的需求。注射成型方法
能实现的生产成本大约是传统机械加工方法的1/10～1/100。并且，
针对复杂结构的3C零
传统机械加工方法、CNC技术无法实现短时间的大规模生产，
其中绝大部分复杂结构零
件也无法用这些传统方法加工。
[0005] 但是，
当一些传统材料如904L、316L及氮化烧结传统17‑4PH钢、氮化烧结材料
用注射成型粉末烧结来制成零件时，
往往由于多种困难使得原有材料难以直接
PANACEA等，
应用。
[0006] 904L是一种超级奥氏体钢，
典型的应用是劳力士手表壳。作为锻造材料，
其致密性
材料密度为8 .0g/cm ，
耐腐蚀性能好，
烧结材料硬度在Hv180水平。但是，
作为用烧结方
法制作的全奥氏体钢材料，
因为烧结零件表面及体积内空隙多而无法抛光。
[0007] 316L是一个应用十分广泛的耐腐蚀不锈钢材料。
316L粉末材料，
可以烧结成致密
性很高的烧结件。但高密度的烧结件，
如烧结密度大于7 .94g/cm (316L理论密度为7 .98g/
cm ) ，
但总会带有一定磁性，
如磁导率1 .02～1 .05，
无磁材料无法用粉末液相烧结的办法将
材料烧致密化。这种烧结弱磁性能用弱磁体(铁氧体)吸引能将零件吸起来，
同时这种弱磁
性对于当今的高频无线通信设备运行产生不可预估的信号干扰，
特别是在5G、
6G通信中，
备对材料对通信或运算信号的干扰将限制材料的应用。316L材料的另一个显著缺点是烧结
低磁导率材料的硬度太低，
一般在Hv：
120～140范围，
表面太软，
不容易抛光，
抛光制作及在
用户使用过程中也容易划伤，
影响穿戴设备的使用性能。所以，
316L这种材料在穿戴设备零
件的大规模生产及应用中受到极大的限制。
[0008] 17‑4PH，
可以进行氮化烧结，
但完全氮化、
奥氏体化倾向或能力低一点，
所以氮化
烧结工艺控制相对复杂，
烧结条件不到位往往使烧结材料体现出一定的磁性。氮化17‑4ph
材料的耐中性盐雾腐蚀能力也较低，
一般不超过40小时。较低的耐腐蚀性能使得17‑4PH氮
化材料在穿戴设备上使用也很难突破。17‑4PH氮化烧结时材料体积内还表现出多孔特性，
抛光效果一般。
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[0009]
PANACEA也是一种氮化烧结钢，
氮化烧结后体现无磁、无镍特性。其材料的最终硬
度Hv在280～320，
屈服600～750MPa，
耐盐雾腐蚀性能优于氮化烧结17‑4PH钢。但这种钢硬
度过高，
注射烧结零件有一些少量的CNC加工，
十分困难。这种材料的烧结件体积内比氮化
烧结17‑4PH钢分布更多的气孔，
表面抛光价值不大。所以这

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