发明公布-202510115569.0-一种注射成型高锌含量铜镍锌合金粉及烧结致密化方法

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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 120055266 A
(43)申请公布日 2025.05.30
(21)申请号 202510115569 .0
(22)申请日 2025 .01 .24
(71)申请人昶联金属材料应用制品（广州）有限
地址 511470 广东省广州市南沙区大岗镇
振兴路58号
申请人江西理工大学
(72)发明人张晶晶张雪辉
钟汶隽黄嘉豪
廖志雄
张建波
B22F 1/145 (2022 .01)
B22F 1/103 (2022 .01)
B22F 9/08 (2006 .01)
C22C 9/04 (2006 .01)
C22C 9/06 (2006 .01)
B22F 3/10 (2006 .01)
B22F 1/052 (2022 .01)
C22C 1/04 (2023 .01)
C23C 18/32 (2006 .01)
C23C 18/38 (2006 .01)
(74)专利代理机构青岛华慧泽专利代理事务所
(普通合伙) 37247
专利代理师段宏超
(51)Int .Cl .
B22F 3/22 (2006 .01)
B22F 1/17 (2022 .01)
CN 120055266 A
权利要求书2页
(54)发明名称
一种注射成型高锌含量铜镍锌合金粉及烧
结致密化方法
(57)摘要
本发明涉及金属注射成型合金制作领域，具
体的涉及一种注射成型高锌含量铜镍锌合金粉
及烧结致密化方法，
包括以下步骤：步骤1：制粉，
融化纯铜、
纯镍及纯锌，制备铜镍锌合金粉体；步
骤2：镀覆，在铜镍锌合金粉体表面进行镀覆处
理；步骤3：密炼，将混炼好的材料放入设定好温
度的密炼机内，得到铜镍锌喂料；步骤4：注射成
型，将铜镍锌喂料放入注塑成型机内注射成型，
得到注射生坯；步骤5：草酸脱脂，对注射生坯进
行催化脱脂，得到脱脂坯；步骤6：烧结，将脱脂坯
放进连续炉进行烧结，得到烧结件。本发明采用
的金属注射成型方法，能够短时间内大批量生产
形状复杂零件，
生产效率大幅提高。
说明书6页
附图1页
CN 120055266 A
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1 .一种注射成型高锌含量铜镍锌合金粉烧结致密化方法，其特征在于，
包括以下步骤：
步骤1：制粉，采用大气条件下的感应熔炼方式融化纯铜、
纯镍及纯锌，然后通过气雾化
的方式制备铜镍锌合金粉体；
步骤2：镀覆，采用化学镀的方式在铜镍锌合金粉体表面进行镀覆处理；
步骤3：密炼，调整铜镍锌合金粉粉末和粘结剂的质量百分比，进行均匀混炼，将混炼好
的材料放入设定好温度的密炼机内，调整密炼机转速，
经造粒后得到铜镍锌喂料；
步骤4：注射成型，调整注塑成型机的工艺参数，将所述铜镍锌喂料放入注塑成型机内
注射成型，
得到注射生坯；
步骤5：草酸脱脂，采用草酸作为催化剂，调整脱脂参数，对所述注射生坯进行催化脱
得到脱脂坯；
步骤6：烧结，调整烧结参数，将所述脱脂坯放进连续炉进行烧结，
得到烧结件。
2 .根据权利要求1所述的注射成型高锌含量铜镍锌合金粉烧结致密化方法，其特征在
于，所述步骤1包括：先熔化铜并用干燥木炭覆盖，提升温度至1300~1350 ℃，加入镍块，保
温10~15 min保证镍充分熔化，
降温至1100~1150 ℃，按照锌元素含量24~26 %的比例加入
铜箔包裹的锌块，保温10~15 min，进行两次高温喷火进行精炼除气，现场测定锌含量为20~
25 %时进行气雾化制粉。
3 .根据权利要求2所述的注射成型高锌含量铜镍锌合金粉烧结致密化方法，其特征在
于，气雾化制粉时，气雾化参数为：采用快速凝固高压气体雾化技术，雾化介质为氮气，喷射
顶角为35 °
，漏包嘴直径为6 .2 mm，熔体流速300~400 g/s，过热温度80~120 ℃，
雾化喷嘴采
用自由降落式，气体压力3~7 MPa，
雾化铜镍锌合金粉末粒径D50为14~18 μm。
4 .根据权利要求3所述的注射成型高锌含量铜镍锌合金粉烧结致密化方法，其特征在
于，所述步骤2进行镀覆处理时，通过化学镀的方式先镀镍后镀铜，形成以铜镍锌合金粉体
为核心，外覆0 .4~0 .6 μm镍层和0 .6~1 .2 μm铜层的核壳结构，复合粉末粒径D50为15~19 μ
m，其主要组元成分及含量分别为：
18~22 %，锌：
18~22 %，铜：
余量。
5 .根据权利要求1所述的注射成型高锌含量铜镍锌合金粉烧结致密化方法，其特征在
于，在步骤3中，所述粘结剂包括以下组分：
主粘结剂使用共聚甲醛，占比75 .5~ 85 .5 %，骨架粘结剂使用聚丙烯，占比10~17 .5 %，
活化剂使用抗氧剂B215、分散剂硬脂酸锌和增塑剂邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种，占
比5~15 %。
6 .根据权利要求5所述的注射成型高锌含量铜镍锌合金粉烧结致密化方法，其特征在
于，在步骤3中，铜镍锌合金粉与粘结剂重量百分比为：铜镍锌合金粉末87~ 90 .3%，粘结剂
9 .7~13 %，所述密炼机内的密炼温度170~190 ℃，
密炼时间1~2 h。
7 .根据权利要求1所述的注射成型高锌含量铜镍锌合金粉烧结致密化方法，其特征在
于，在步骤4中，所述工艺参数包括：注塑温度：
170~200 ℃，注塑压力：
165~205 Mpa，模具温
度：90~130 ℃，注塑速度：
12~65 mm/s。
8 .根据权利要求1所述的注射成型高锌含量铜镍锌合金粉烧结致密化方法，其特征在
于，在步骤5中，所述脱脂参数包括：进草酸量：2~ 5 g/min；脱脂温度：115~135 ℃；脱脂时
间：6~10 h。
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9 .根据权利要求1所述的注射成型高锌含量铜镍锌合金粉烧结致密化方法，其特征在
于，在步骤6中，所述烧结参数包括：烧结温度：900~1000 ℃；烧结保温时间：3~7 h；烧结气
纯氢气。
10 .一种注射成型高锌含量铜镍锌合金粉，其特征在于，所述铜镍锌合金使用如权利要
求1~9任一项所述的注射成型高锌含量铜镍锌合金粉烧结致密化方法进行制备，所述铜镍
锌合金的组分及各组分的含量为：
镍：20~25 %，锌：
13 .5~14 .5 %，铜：
余量。
CN 120055266 A
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一种注射成型高锌含量铜镍锌合金粉及烧结致密化方法
技术领域
[0001] 本发明涉及金属注射成型合金制作领域，
具体的涉及一种注射成型高锌含量铜镍
锌合金粉及烧结致密化方法。
背景技术
[0002] 原材料铜镍锌合金粉属于铜合金系列材料，
根据镍、锌元素含量，又可归类于“锌
白铜”范畴。锌白铜凭借其良好的可加工性、
导电性、
耐蚀性以及磁屏蔽性，主要应用于电子
工业用屏蔽罩、
谐振器用壳体，
照相机零件，光学设备，蚀刻基板，首饰合金等领域。
[0003] 以锌白铜板材为例，
目前市面上制备锌白铜板材主要包括原材料选购与预处理、
熔炼与铸造、
热轧加工、冷轧退火、
表面处理等工艺流程，存在工艺复杂、工艺流程长、不易
制备形状复杂的零部件以及高加工成本等问题。
[0004] 同时，
铜镍锌合金粉体中含有大量的锌元素，该元素的沸点极低，仅为906℃，粉体
在高温烧结致密化过程中极易导致锌元素的挥发损失，造成最终产品中的锌元素含量偏
达不到设计成分要求，最终导致合金性能的降低。
发明内容
[0005] 针对现有技术中存在的问题，
本发明的目的在于：利用金属注射成型工艺制备锌
白铜工艺制品，提供一种能够在短时间内大批量成型体积小、
形状复杂的零部件，简化工艺
流程，
降低生产成本的注射成型高锌含量铜镍锌合金粉烧结致密化方法及合金。
[0006] 为实现上述目的，
本发明采取的技术方案是：一种注射成型高锌含量铜镍锌合金
粉烧结致密化方法，
包括以下步骤：
步骤1：制粉，采用大气条件下的感应熔炼方式融化纯铜、
纯镍及纯锌，然后通过气
雾化的方式制备铜镍锌合金粉体；
步骤2：镀覆，采用化学镀的方式在铜镍锌合金粉体表面进行镀覆处理；
步骤3：密炼，调整铜镍锌合金粉粉末和粘结剂的质量百分比，进行均匀混炼，将混
炼好的材料放入设定好温度的密炼机内，调整密炼机转速，
经造粒后得到铜镍锌喂料；
步骤4：注射成型，调整注塑成型机的工艺

<hr>
还有什么补充参数吗？一起完善。