<p>(19)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 119824334 A</p>
<p>(43)申请公布日 2025.04.15</p>
<p>(21)申请号 202510107683 .9</p>
<p>(22)申请日 2025 .01 .23</p>
<p>(71)申请人 杭州铭赫科技有限公司</p>
<p>地址 310018 浙江省杭州市钱塘区16号大</p>
<p>街1号1幢2层</p>
<p>(72)发明人 张素荣 王晓辉 巫和军 郑文鹏</p>
<p>B22F 3/10 (2006 .01)</p>
<p>B22F 3/24 (2006 .01)</p>
<p>B22F 3/14 (2006 .01)</p>
<p>C21D 1/18 (2006 .01)</p>
<p>C21D 6/02 (2006 .01)</p>
<p>C21D 6/00 (2006 .01)</p>
<p>B22F 9/08 (2006 .01)</p>
<p>(74)专利代理机构 苏州如果专利代理有限公司</p>
<p>专利代理师 朱亚南</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>C22C 38/40 (2006 .01)</p>
<p>C22C 38/06 (2006 .01)</p>
<p>C22C 33/02 (2006 .01)</p>
<p>B22F 3/22 (2006 .01)</p>
<p>B22F 1/103 (2022 .01)</p>
<p>CN 119824334 A</p>
<p>权利要求书1页</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种金属注射成型含铝不锈钢材料及制备</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明涉及粉末注射成型材料领域，尤其涉</p>
<p>及一种金属注射成型含铝不锈钢材料及制备工</p>
<p>艺，不锈钢材料各组 分按质量比为：Ni含量6‑</p>
<p>8wt％、</p>
<p>Cr含量15‑18wt％、</p>
<p>Al含量0 .5‑2 .5wt％、</p>
<p>含量<0 .2wt％、O含量<0 .2wt％、Fe含量70～</p>
<p>80wt％，制备工艺包括采用气雾化制粉工艺获得</p>
<p>球形金属粉、密炼造粒、注射成型、催化脱脂、烧</p>
<p>结和热处理，本发明通过真空气雾化获得低碳低</p>
<p>氧金属粉末，金属粉末通过注塑工艺成型，再通</p>
<p>过有机草酸脱脂，热脱脂阶段全程采用氢气，快</p>
<p>速升温及保温的工艺，获得低碳、低氧、高致密、</p>
<p>高强度、高耐腐蚀、高耐高温蠕变的含铝不锈钢</p>
<p>材料，</p>
<p>由本制备工艺制得的不锈钢材料在热处理</p>
<p>后C含量<0 .2wt％，</p>
<p>氧含量<0 .2wt％结构致密，烧</p>
<p>结致密度高，常温及高温力学强度较304L、</p>
<p>316L、</p>
<p>17‑4PH等常规材料均更高。</p>
<p>说明书5页</p>
<p>附图3页</p>
<p>CN 119824334 A</p>
<p>1/1 页</p>
<p>1 .一种金属注射成型含铝不锈钢材料，其特征在于，所述不锈钢材料各组分按质量比</p>
<p>为：Ni含量6‑8wt％、Cr含量15‑18wt％、Al含量0 .5‑2 .5wt％、C含量<0 .2wt％、O含量<</p>
<p>0 .2wt％、</p>
<p>Fe含量70～80wt％。</p>
<p>2 .一种如权利要求1所述的金属注射成型含铝不锈钢材料的制备工艺，其特征在于，包</p>
<p>括如下步骤：</p>
<p>制粉：原材料按质量比配比完成后，采用气雾化制粉工艺获得高流动球形金属粉；</p>
<p>密炼造粒：球形金属粉与高分子有机物按照质量比为100：8～12一起加入密炼槽，密炼</p>
<p>槽温度180～185℃，转速15r/min密炼1 .5h，</p>
<p>混合均匀然后挤出制粒；</p>
<p>注射成型：采用注射工艺将制粒得到的物料注射成型坯件，注射成型温度200℃；</p>
<p>催化脱脂：采用草酸脱脂炉对样品脱脂，</p>
<p>脱脂温度140℃，</p>
<p>脱脂时间12h；</p>
<p>烧结：样品先在氢气气氛内升温至600‑800℃进行热脱脂，然后切换至氩气气氛内烧</p>
<p>热处理：烧结完成样品经淬火、</p>
<p>时效处理，获得最终产品。</p>
<p>3 .根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述球形金属粉的C含量<0 .1wt％、O</p>
<p>含量<0 .1wt％。</p>
<p>4 .根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述密炼造粒中，高分子有机物为以</p>
<p>聚甲醛为主的塑基体系，比例为聚甲醛占比75～90％，烯烃聚合物骨架剂占比5～15％，硬</p>
<p>脂酸及盐等表面活性剂占比1～5％，抗氧剂占比1～2％，其中烯烃聚合物骨架剂为PP、PE、</p>
<p>PS、</p>
<p>EVA的一种或多种的组合。</p>
<p>5 .根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述烧结工序中，物料在氢气气氛4h</p>
<p>升温到600‑700℃，保温4‑6h，在氩气气氛内4‑8h升温到1350‑1380℃，烧结分压10‑40kPa，</p>
<p>保温2‑4h，</p>
<p>然后降温。</p>
<p>6 .根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述淬火温度760‑780℃，保温时间</p>
<p>2h；时效温度510‑550℃，保温时间4h。</p>
<p>CN 119824334 A</p>
<p>1/5 页</p>
<p>一种金属注射成型含铝不锈钢材料及制备工艺</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明涉及粉末注射成型材料领域，</p>
<p>尤其涉及一种金属注射成型含铝不锈钢材料</p>
<p>及制备工艺。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 金属注射成型(MIM)是一种将塑料的注射成型技术引入到粉末冶金领域而形成的</p>
<p>一种全新零部件净成型加工技术。它是将金属粉末与有机粘结剂经混炼、</p>
<p>挤出造粒成喂料，</p>
<p>喂料经注射成型获得注塑坯件，再经过脱脂处理、</p>
<p>烧结后成为所需要成品。该工艺由于是净</p>
<p>尺寸成型，具有材料利用率高、可直接成型为复杂形状、批量生产效率高、尺寸精度高等诸</p>
<p>多优点，</p>
<p>可实现产品少加工甚至不加工。</p>
<p>[0003] 金属注射成型工艺虽然有诸多优势，</p>
<p>但由于其是粉末冶金工艺，且其喂料中添加</p>
<p>了较多高分子有机物需要在催化脱脂、</p>
<p>热脱指阶段去除，不是所有材料都适合采用金属注</p>
<p>射成型生产，一些活泼性高材料成分、烧结挥发性大材料成分、烧结温度低材料成分、对碳</p>
<p>氧敏感等材料成分等通常并不适合采用金属注射成型工艺生产。</p>
<p>[0004] Al在含镍不锈钢中的作用主要是在马氏体相中时效形成Ni3Al、</p>
<p>NiAl沉淀相，从而</p>
<p>达到强化的目的。</p>
<p>沉淀硬化型不锈钢添加Al后，相较17‑4PH等沉淀硬化不锈钢，具有更好的</p>
<p>抗均匀腐蚀、</p>
<p>晶间腐蚀和抗磨擦腐蚀性能。且添加Al到不锈钢中时，可提高钢的高温抗氧化</p>
<p>耐氧化性腐蚀、</p>
<p>H2S气体腐蚀和高温疲劳强度等。</p>
<p>[0005] Al添加对材料性能改善有如此多优点，</p>
<p>传统粉末冶金压制偶尔可见添加少量Al提</p>
<p>高材料综合性能，是因为传统粉末冶金烧结致密度相对偏低，内部含有大量孔洞，Al不易析</p>
<p>出，且部分工艺烧结后采取进一步热压、轧制等方法提高致密度及性能。如中国发明专利</p>
<p>CN103602902A公开了一种粉末冶金耐压复合金属材料及其制备方法，其成分为：316不锈钢</p>
<p>粉45～47、</p>
<p>铁粉50～54、</p>
<p>石墨纤维1～2、</p>
<p>二硫化钼1～2、</p>
<p>铝7～8 .5、</p>
<p>钒4 .5～5 .5、钼11～13、</p>
<p>4～5、</p>
<p>助剂2‑3。其粉末经混合、</p>
<p>压制、</p>
<p>煅烧、</p>
<p>粉碎、</p>
<p>再次压制、</p>
<p>烧结成为轴套产品，烧结温度仅</p>
<p>1050‑1150℃，</p>
<p>致密度较低。当然这类轴承、轴套类产品密度要求也不高，烧结件中保留部分</p>
<p>微孔以便于储存润滑油，</p>
<p>降低摩擦。但金属注射成型用金属合金材料中尚未见通过添加Al</p>
<p>来提高高温力学强度、</p>
<p>耐腐蚀、</p>
<p>疲劳强度。究其原因，主要是由于Al熔点低，与不锈钢其他元</p>
<p>素如Fe、</p>
<p>Cr、</p>
<p>Ni等熔点差别很大，常规工艺易造成Al元素析出或挥发；并且Al活泼性高，金属</p>
<p>注射成型过程易发生与C、</p>
<p>O结合成稳定的铝碳化物相或氧化物相，不仅起不到增强材料性</p>
<p>能的作用，且导致材料碳含量偏高，</p>
<p>影响材料抗腐蚀性能及烧结致密性。</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0006] 有鉴于此，</p>
<p>本发明的目的在于提出一种金属注射成型含铝不锈钢材料及制备工</p>
<p>以含铝不锈钢材料无法用金属注射成型工艺生产的难题。</p>
<p>[0007] 基于上述目的，</p>
<p>本发明的一方面，提出了一种金属注射成型含铝不锈钢材料，各组</p>
<p>分按质量比为：Ni含量6‑8wt％、</p>
<p>Cr含量15‑18wt％、Al含量0 .5‑2 .5wt％、</p>
<p>C含量<0 .2wt％、</p>
<p>CN 119824334 A</p>
<p>2/5 页</p>
<p>含量<0 .2wt％、</p>
<p>Fe含量70～80wt％。</p>
<p>[0008] 本发明的另一方面，</p>
<p>提出一种金属注射成型含铝不锈钢材料的制备工艺，包括如</p>
<p>下步骤：</p>
<p>[0009] 制粉：</p>
<p>原材料按质量比配比完成后，采用气雾化制粉工艺获得低碳、</p>
<p>低氧、高流动</p>
<p>球形金属粉。</p>
<p>[0010] 密炼造粒：</p>
<p>球形金属粉与高分子有机物按照质量比为100：8～12一起加入密炼槽，</p>
<p>密炼槽温度180～185℃，转速15r/min密炼1 .5h，</p>
<p>混合均匀然后挤出制粒；</p>
<p>[0011] 注射成型：</p>
<p>采用注射工艺将制粒得到的物料注射成型，</p>
<p>得到样品成型温度200℃；</p>
<p>[0012] 催化脱脂：</p>

<hr>
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