发明公布-202411961115.7-一种注射成型用304奥氏体不锈钢粉的生产方法

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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 119870483 A
(43)申请公布日 2025.04.25
(21)申请号 202411961115 .7
(22)申请日 2024 .12 .30
(71)申请人金川集团镍钴股份有限公司
地址 737104 甘肃省金昌市金川区北京路
31号
C21C 7/00 (2006 .01)
C21C 5/52 (2006 .01)
C22C 38/04 (2006 .01)
C22C 38/40 (2006 .01)
B22F 3/22 (2006 .01)
(72)发明人赵栋财颜智宏王万俊许兴元
马鑫井源淏王万龙杨述霞
(74)专利代理机构兰州智和专利代理事务所
(普通合伙) 62201
专利代理师赵立权
(51)Int .Cl .
B22F 9/08 (2006 .01)
C21C 7/064 (2006 .01)
C21C 7/06 (2006 .01)
CN 119870483 A
权利要求书1页
(54)发明名称
一种注射成型用304奥氏体不锈钢粉的生产
(57)摘要
本发明属于粉末冶金雾化制粉技术领域，公
开了一种注射成型用304奥氏体不锈钢粉的生产
方法。利用中频炉熔炼金属物料，
形成合金钢液，
再采用高压雾化装置雾化制备奥氏体不锈钢粉。
包括中频炉熔炼，金属物料投炉熔炼，脱氧扒渣，
出炉炉温控制，
雾化压力控制，刚玉导流管选择，
压滤烘干控制，气流分级等生产工艺，使用金属
铬铁、
工业纯铁为原料生产注射成型用304奥
氏体不锈钢粉，通过调整补加金属元素形成合金
钢液，在氮气保护的条件下雾化法生产合金粉
末，采用硅钙合金脱氧降低钢液氧含量，生石灰
粉末覆盖吸附杂渣的方法，确保生成低氧含量合
金粉末。
说明书4页
附图1页
CN 119870483 A
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1 .一种注射成型用304奥氏体不锈钢粉的生产方法，其特征在于，
包括以下步骤：
步骤一：中频炉熔炼，根据金属元素在高温环境下不同氧化程度和容易形成稳定的合
金相特点来确定金属添加的顺序，
先加入熔炼总量的70‑90%工业纯铁熔炼，
形成熔池；
步骤二：再加入金属镍、微碳铬铁金属熔炼，超过三种补加金属，在第二种金属补加后
加入1~2块硅铁合金FeSiAl0 .5‑A：300~600g进行深度脱氧一次，
防止钢液高温接触氧气进
一步氧化；
步骤三：待补加金属完全熔融后，加入剩余工业纯铁进行熔炼，熔炼完成进行脱氧扒
降低功率熔炼功率至70~85kw加入钢液总量0 .5~0 .8%的硅钙合金Ca31Si60进行脱氧；
步骤四：脱氧后，控制熔炼温度在1620~1650℃，减少补加金属因过高温度烧损和元素
析出，在钢液表面覆盖0 .5~1%生石灰粉末吸附杂渣，炉口覆盖陶瓷保温棉隔绝空气，控制熔
炼功率在30~65kw合金化2~4min；
步骤五：合金化处理后，提升熔炼功率在150~ 200kw，搅动钢液，捞出杂渣，再加入钢液
总量0 .25~0 .35%的硅钙合金Ca31Si60进行脱氧；
步骤六：熔炼功率调整至零，当钢液表面不再翻滚，加入F4扒渣剂捞渣，扒渣至钢液表
面明亮为止；
步骤七：提升熔炼功率至70~85kw，出炉炉温控制在1620~1650℃，采用2503和2506两种
型号扇形喷嘴对角二次击碎，雾化室长期通入大于7L/min氮气保护金属粉末不被氧化，将
装有3 .5mm刚玉导流管中间漏包预热至520~ 580℃，雾化压力100~120MPa进行出炉雾化作
步骤八：进行压滤真空烘干，设定烘干温度，控制真空度大于0 .06Mpa，烘干2 .5~4 .5h，
防止在烘干过程中合金粉末氧化；
步骤九：筛分分级，使用气流分级筛分控制筛下粒度D10：2 ~ 3 .5μm， D50 ：7 ~ 12μm ，
D90：
16~23μm，
再过筛150目标准筛拦截杂质及大颗粒；
步骤十：筛下物料累计到3~5t时，混料合批，混料机转速：25~30Hz，采用间隔10min一次
正反装，
混料30min以上。
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一种注射成型用304奥氏体不锈钢粉的生产方法
技术领域
[0001] 本发明属于粉末冶金技术领域，
具体涉及一种注射成型用304奥氏体不锈钢粉的
生产方法。
背景技术
[0002] 不锈钢粉末是金属注射成形的基体粉末，
占国内注射成形零件的80%，
由于注射成
形行业要求不锈钢粉末粒度D50：7~12μm、
振实密度大于4 .5g/cm 、
烧结收缩率要求严格等，
所以目前国内均采用超高压雾化法生产，
水雾化生产方法无空心粉生成，
振实密度高。
发明内容
[0003] 本发明提供了一种注射成型用304奥氏体不锈钢粉的生产方法，
目的在于实现注
射成型行业用SUS304不锈钢粉粉末，并通过中频炉熔炼，添加所需要求的金属元素来生产
化学成分不同的合金粉末，采用硅钙合金脱氧生石灰覆盖吸附杂质和雾化过程中氮气保护
措施来降低合金粉末氧含量，使不锈钢粉粉末达到注射成型行业用粉要求，采用2503和
2506两种型号扇形喷嘴对角二次击碎，解决合金粉末粒度大的问题，具体包括以下步骤：
为此，
本发明采用如下技术方案：
一种注射成型用304奥氏体不锈钢粉的生产方法，
包括以下步骤：
步骤一：中频炉熔炼，根据金属元素在高温环境下不同氧化程度和容易形成稳定
的合金相特点来确定金属添加的顺序，
先加入熔炼总量的70‑90%工业纯铁熔炼，
形成熔池；
步骤二：再加入金属镍、微碳铬铁金属熔炼，超过三种补加金属，在第二种金属补
加后加入1~2块硅铁合金FeSiAl0 .5‑A：300~600g进行深度脱氧一次，
防止钢液高温接触氧
气进一步氧化；
步骤三：待补加金属完全熔融后，加入剩余工业纯铁进行熔炼，熔炼完成进行脱氧
扒渣，
降低功率熔炼功率至70~85kw加入钢液总量0 .5~0 .8%的硅钙合金Ca31Si60进行脱氧；
步骤四：脱氧后，控制熔炼温度在1620~1650℃，减少补加金属因过高温度烧损和
元素析出，在钢液表面覆盖0 .5~1%生石灰粉末吸附杂渣，炉口覆盖陶瓷保温棉隔绝空气，控
制熔炼功率在30~65kw合金化2~4min；
步骤五：合金化处理后，提升熔炼功率在150~ 200kw，搅动钢液，捞出杂渣，再加入
钢液总量0 .25~0 .35%的硅钙合金Ca31Si60进行脱氧；
步骤六：熔炼功率调整至零，当钢液表面不再翻滚，加入F4扒渣剂捞渣，扒渣至钢
液表面明亮为止；
步骤七：提升熔炼功率至70~85kw，出炉炉温控制在1620~1650℃，采用2503和2506
两种型号扇形喷嘴对角二次击碎，雾化室长期通入大于7L/min氮气保护金属粉末不被氧
化，将装有3 .5mm刚玉导流管中间漏包预热至520~580℃，雾化压力100~120MPa进行出炉雾
化作业；
步骤八：进行压滤真空烘干，设定烘干温度，控制真空度大于0 .06Mpa，烘干2 .5~
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4 .5h，
防止在烘干过程中合金粉末氧化；
步骤九：筛分分级，使用气流分级筛分控制筛下粒度D10：2~3 .5μm， D50 ：7~12μm
，D90：
16~23μm，
再过筛150目标准筛拦截杂质及大颗粒；
步骤十：筛下物料累计到3~5t时，混料合批，混料机转速：25~30Hz，采用间隔10min
一次正反装，
混料30min以上。
[0004] 本发明的有益效果在于：
1 .本发明通过准确计算配料使不锈钢粉末中镍含量在：9 .6%以上，形成稳定的奥
氏体合金相，
合金化过程严格把控合金化时间和温度，减少铁素体的形成。
[0005] 2 .本方法采用中频炉熔炼生产，
熔炼速度快，
生产效率高等优点，采用石灰覆盖吸
附杂渣，能实现钢液脱硫、调整液态的杂渣之间多种元素的再分配有利于初渣的形成和析
出并吸附除渣，其次因大多数筑炉材料为碱性耐火材料还可以保护炉衬，提高中频炉使用
寿命，雾化室采用持续通入氮气的保护，可有效降低雾化过程中金属颗粒接触空气氧化，
低合金粉末氧含量，采用2503和2506两种型号高压雾化喷嘴可有效形成二次击碎效应，制
备的304奥氏体不锈钢粉粉末颗粒粒径小，该工艺操作

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还有什么补充参数吗？一起完善。