发明公布-202310711950.4-一种金属粉末注射成型用喂料组分配方及其零件制备方法

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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 116652175 A
(43)申请公布日 2023.08.29
(21)申请号 202310711950 .4
(22)申请日 2023 .06 .15
(71)申请人陕西华夏粉末冶金有限责任公司
地址 710061 陕西省西安市西咸新区沣西
新城丰信路1438号
申请人陕西省机械研究院有限公司
(72)发明人杨聪斌王行之宋晓波左鹏军
程玉王新世杨旭张晨
(74)专利代理机构西安渭之蓝知识产权代理有
限公司 61282
专利代理师刘振
B22F 3/10 (2006 .01)
B22F 5/00 (2006 .01)
C22C 38/04 (2006 .01)
C22C 38/02 (2006 .01)
C22C 38/60 (2006 .01)
C22C 38/26 (2006 .01)
C22C 38/22 (2006 .01)
C22C 38/48 (2006 .01)
C22C 38/44 (2006 .01)
B22F 3/14 (2006 .01)
(51)Int .Cl .
B22F 1/103 (2022 .01)
B22F 1/065 (2022 .01)
B22F 3/22 (2006 .01)
CN 116652175 A
权利要求书2页
(54)发明名称
一种金属粉末注射成型用喂料组分配方及
其零件制备方法
(57)摘要
本发明提供一种金属粉末注射成型用喂料
组分配方及其零件制备方法，
属于粉末冶金注射
成型技术领域，
金属粉末注射成型用喂料组分配
方包括金属粉末、
粘结剂、润滑剂三部分，
金属粉
粘结剂和润滑剂在喂料中的质量百分比分别
为84 .5‑95 .5％、3 .5‑13 .5％和1 .0‑2 .0％，
粉末元素按质量分数占比计，
与传统的滑块选用
碳钢进行机加工制造相比，
采用金属粉末注射成
型技术通过优化定义喂料配方，
优选工艺链中的
关键参数，
制得的微型导轨滑块具有高强度、高
韧性、
高耐磨性，
以及耐蚀性，
通过调整配方，
整烧结工艺参数，
最终得到的烧结坯变形稳定，
在所允许的公差范围内，
保证了产品的精度。
说明书7页
附图7页
CN 116652175 A
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1 .一种金属粉末注射成型用喂料组分配方，
其特征在于，
所述金属粉末注射成型用喂
料包括金属粉末、粘结剂、润滑剂三部分，
所述金属粉末、
所述粘结剂和所述润滑剂在所述
喂料中的质量百分比分别为84 .5‑95 .5％、
3 .5‑13 .5％和1 .0‑2 .0％，
所述金属粉末元素按
质量分数占比计，
包括16‑18％的Cr、
≤0 .60％的Ni、
1 .0‑2 .0％的Nb、
≤1 .0％的Mn、
≤1 .0％
的Si、
0 .9‑1 .0％的C、
≤0 .3％的S、
≤0 .75％的Mo，
Fe作为平衡元素，
以上组合百分比之和为
100％。
2 .根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型用喂料组分配方，
其特征在于：
所述金
属粉末烧结后对应钢牌号为JISSUS440C，
所述金属粉末由水气联合雾化法制得，
所述金属
粉末形态为球形，
所述金属粉末粒径为10‑20微米。
3 .根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型用喂料组分配方，
其特征在于，
所述粘
结剂、润滑剂按质量百分比计，
包括50％的聚甲醛、33％的聚乙炔、
16％聚乙烯、
1％的硬脂
4 .一种金属粉末注射成型用喂料的制备方法，
使用了权利要求1‑3中任一项所述的一
种金属粉末注射成型用喂料组分配方，
其特征在于，
包括如下步骤：
S1、
按配方称取一定量的金属粉末加入混炼机中进行搅拌加热；
S2、
按照配比加入所述粘结剂、
润滑剂，
进行混炼，
得到黏度适宜均匀一致的喂料；
S3、
将喂料在造粒机中制成适用于注射成型的一定形状的颗粒。
5 .根据权利要求4所述的一种金属粉末注射成型用喂料的制备方法，
其特征在于：
骤S1中，
将金属粉末提前预热至150‑200℃。
6 .如权利要求4所述的一种金属粉末注射成型用喂料的制备方法，
其特征在于：
在步骤
S2中，
将混炼机转速设置为15‑35r/min，
混炼温度设置为170‑200℃，
均匀搅拌60‑120min，
所得到的喂料熔融指数为1000‑1500g/10min。
7 .如权利要求4所述的一种金属粉末注射成型用喂料的制备方法，
其特征在于：
在步骤
S3中，
所述适用于注射成型的颗粒为短而细的棒状颗粒。
8 .一种金属粉末注射成型喂料制备微型导轨滑块的方法，
使用了权利要求1‑3中任意
一项所述的一种金属粉末注射成型用喂料组分配方，
以及权利要求4中所述的一种金属粉
末注射成型用喂料的制备方法，
其特征在于，
包括如下步骤：
S1、将制得的喂料加入注射成型机的料仓中，
喂料在注射料筒内受到外部加热器和螺
杆机械化的热作用完全塑化，
由喷嘴经流道注入模腔，
经保压、
冷却、
脱模得到成型坯；
S2、采用草酸催化脱脂炉催化脱脂，
将成型坯放入炉内的仓斗上，
调节脱脂温度到110
±5℃，
在风机作用下，
草酸在氮气的携带下被吹入炉腔，
坯体内的粘结剂分解为甲醛，
生成二氧化碳和水，
尾气得到绿色排放；
S3、将脱脂坯放入真空烧结炉，
通入氮气，
调节炉内温度，
通过负压脱脂，
将坯体通过催
化脱脂后内部残留的少量粘结剂脱除干净；
S4、将炉内的氮气抽出，
升高温度，
通过真空内烧，
坯体内部原子间形成烧结颈，
坯体致
密化；
S5、
进一步升高炉内温度，
通入氩气，
增加炉内压力，
通过分压烧结，
坯体原子进一步致
密化，
最终全致密。
9 .一种金属粉末注射成型喂料制备微型导轨滑块的方法，
其特征在于，
在步骤S2中，
CN 116652175 A
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脂后的坯体不应在外久放，
由于坯体容易吸收空气中的水分，
对脱脂件产生氧化，
从而导致
脱脂异常和影响脱脂率判断。
10 .根据权利要求4所述的一种金属粉末注射成型用喂料的制备方法，
其特征在于，
炼机由机架组件、
混炼组件、搅拌组件和升降组件组成，
机架组件包括底板(1)、支杆(101)
和顶板(102) ，
支杆(101)设有四个，
四个支杆101分别固定连接于底板(1)的上端四角处，
板(102)固定连接于四个支杆101的上端。
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一种金属粉末注射成型用喂料组分配方及其零件制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于粉末冶金注射成型技术领域，
具体涉及一种金属粉末注射成型用喂料
组分配方及其零件制备方法。
背景技术
[0002] 金属粉末注射成形技术(MIM)是集高分子化学、
粉末冶金工艺学、
金属材料学等多
学科相结合而形成的一种零部件新型近净成形技术，
它的基本工艺过程是：
首先将金属粉
末与有机粘结剂均匀混合，
用注射成型机成型，
然后将成型坯中的粘结剂脱除，
再经烧结致
密化而得到最终产品。
因其适合用来大批量生产力学性能好、
尺寸精度高(IT7‑IT6)的小型
复杂零件，
因此被誉为“当今最热门的零部件成型技术”。
[0003] 粉末冶金注射成型与传统的机械加工、
精密铸造相比，
制品内部组织结构更均匀；
与传统粉末冶金压制/烧结相比，
产品性能更优异，
产品尺寸精度高，
表面光洁度好，
不必进
行再加工或只需少量精加工；
[0004] 在现有技术中，
微型导轨滑块主要应用于小型化设备上的微型导轨，
要求滑块和
滑轨有高的配合精度，
并且需要滑块有高强度、
高刚性，
更够承受一定的载荷抵抗变形，
时要求滑块的表面尽可能的光滑，
与滑轨接触表面有低的摩擦因数，
而传统的导轨滑块多
使用碳钢采用机械加工的方式生产，
随着产业对产品微小化、
高密度化要求越来越高，
不能够满足要求，
急待采用一种更新的工艺从产品的根源材料配方上改进，
力求生产出高
品质的滑块。
发明内容
[0005] 本发明的目的为了生产具有高强度、
高刚性、
高精度、低摩擦阻力的高性能滑块，
而提出的一种金属粉末注射成型用喂料组分配方及其零件制备方法。
[0006] 为实现上述目的，
本发明提供如下技术方案：
所述金属粉末、
所

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