<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 120776192 A</p>
<p>(43)申请公布日 2025.10.14</p>
<p>(21)申请号 202510976913 .5</p>
<p>(22)申请日 2025 .07 .16</p>
<p>(71)申请人 东北大学</p>
<p>地址 110819 辽宁省沈阳市和平区文化路3</p>
<p>号巷11号</p>
<p>申请人 苏州卓米智能制造科技有限公司</p>
<p>(72)发明人 梁正豪 程鑫</p>
<p>B22F 3/22 (2006 .01)</p>
<p>B22F 3/10 (2006 .01)</p>
<p>C22C 33/02 (2006 .01)</p>
<p>李琳琳</p>
<p>(74)专利代理机构 大连星河彩舟专利代理事务</p>
<p>所(普通合伙) 21263</p>
<p>专利代理师 杨阳</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>C22C 38/02 (2006 .01)</p>
<p>C22C 38/04 (2006 .01)</p>
<p>C22C 38/22 (2006 .01)</p>
<p>C22C 38/26 (2006 .01)</p>
<p>权利要求书2页</p>
<p>CN 120776192 A</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种金属注射成型440C不锈钢及其制备方</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明涉及不锈钢材料技术领域，具体涉及</p>
<p>一种金属注射成型440C不锈钢及其制备方法，该</p>
<p>不锈钢中各组 分及其重量百分比为：C含量为</p>
<p>1 .15‑1 .25%；Cr含量为16‑18%；Si含量为0 .6‑</p>
<p>0 .8%；Mn含量为0 .6‑0 .8%；Mo含量为0 .45‑0 .55%；</p>
<p>Nb含量为2 .98‑3 .02%；O含量≤0 .25%；P含量≤</p>
<p>0 .02%；S含量≤0 .01%；其它杂质元素单个含量≤</p>
<p>0 .03%；其它杂质元素总含量≤0 .15%；余量为Fe，</p>
<p>该不锈钢采用特定的制备工艺，具有高硬度和高</p>
<p>耐磨性。</p>
<p>说明书11页</p>
<p>附图6页</p>
<p>CN 120776192 A</p>
<p>1/2 页</p>
<p>1 .一种金属注射成型440C不锈钢，其特征在于，所述不锈钢中各组分及其重量百分比</p>
<p>C含量为1 .15‑1 .25%；</p>
<p>Cr含量为16‑18%；</p>
<p>Si含量为0 .6‑0 .8%；</p>
<p>Mn含量为0 .6‑0 .8%；</p>
<p>Mo含量为0 .45‑0 .55%；</p>
<p>Nb含量为2 .98‑3 .02%；</p>
<p>O含量≤0 .25%；</p>
<p>P含量≤0 .02%；</p>
<p>S含量≤0 .01%；</p>
<p>其它杂质元素单个含量≤0 .03%；</p>
<p>其它杂质元素总含量≤0 .15%；</p>
<p>余量为Fe；</p>
<p>所述金属注射成型440C不锈钢的硬度为720‑830HV。</p>
<p>2 .一种权利要求1所述金属注射成型440C不锈钢的制备方法，其特征在于，所述方法包</p>
<p>S1、</p>
<p>将440C不锈钢粉末注射、</p>
<p>脱脂、</p>
<p>烧结得到烧结态样品；</p>
<p>S2、将烧结态样品第一加热至800‑900℃，保温1‑48h，保温后进行冷却，第一加热温度</p>
<p>至200℃的温度内，冷却时间与温度的关系为</p>
<p>中，t是冷却时间，单位为min，T(t)是对应时刻的温度，单位为℃， 为保温温度，200℃冷却</p>
<p>至20‑30℃采用随炉冷却；</p>
<p>S3、</p>
<p>第二加热至奥氏体状态，冷却处理，恢复至20‑30℃，第三加热，冷却得到所述不锈</p>
<p>3 .根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二加热的条件包括：加热温度为</p>
<p>1030‑1050℃，保温时间为10‑30min。</p>
<p>4 .根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述冷却处理为液氮冷却、</p>
<p>水冷、油冷或空</p>
<p>冷中的任一种。</p>
<p>5 .根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述液氮冷却的条件包括：液氮冷却保温</p>
<p>时间为2‑6h，</p>
<p>液氮冷却至‑196℃。</p>
<p>6 .根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述水冷的条件包括：水冷保温时间为2‑</p>
<p>6h，</p>
<p>水冷至20‑30℃。</p>
<p>7 .根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述油冷的条件包括：油冷保温时间为2‑</p>
<p>6h，油冷至20‑30℃。</p>
<p>8 .根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述空冷的条件包括：空冷保温时间为2‑</p>
<p>6h，空冷至20‑30℃。</p>
<p>9 .根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三加热的条件包括：分为两阶段，第</p>
<p>一阶段的加热温度为130‑145℃，</p>
<p>第一阶段保温1 .5‑2 .5h，冷却至20‑30℃，</p>
<p>第二阶段的加热</p>
<p>CN 120776192 A</p>
<p>温度为130‑145℃，</p>
<p>第二阶段保温1 .5‑2 .5h，冷却至20‑30℃。</p>
<p>2/2 页</p>
<p>CN 120776192 A</p>
<p>1/11 页</p>
<p>一种金属注射成型440C不锈钢及其制备方法</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明涉及不锈钢材料技术领域，</p>
<p>具体涉及一种金属注射成型440C不锈钢及其制</p>
<p>备方法。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 440C是一种高碳高铬的马氏体型不锈钢，</p>
<p>经过淬火和回火之后，其硬度可达58HRC</p>
<p>(654HV)，具有良好的硬度和耐磨性，440C不锈钢也具有良好的抗腐蚀性能，是最硬的不锈</p>
<p>钢之一，被广泛应用在腐蚀环境和无润滑条件下，如航空航天领域中的轴承用钢，也经常用</p>
<p>于制作高质量的刀具，如剪刀、</p>
<p>手术刀等。</p>
<p>[0003] 金属注射成型是一种新兴的粉末冶金工艺，</p>
<p>它是一种将现代塑料注射成型思想引</p>
<p>入传统粉末冶金领域而形成的近净成型技术，用于制造几何形状复杂、</p>
<p>尺寸精度高的零件，</p>
<p>继承了传统粉末冶金节省材料、</p>
<p>结晶均匀、</p>
<p>无切削等特点，又兼具塑料注射成型产品的高精</p>
<p>度、高复杂度，金属注射成型440C不锈钢的热处理工艺一般沿用铸态440C不锈钢的热处理</p>
<p>工艺，但金属注射成型440C在热处理前（烧结后）的微观组织与铸态材料存在显著差异，金</p>
<p>属注射成型440C组织中普遍存在环状分布的铬碳化物，这些碳化物固定了大量的碳元素。</p>
<p>常规热处理工艺下碳元素难以充分溶入奥氏体基体，极大限制高碳马氏体的形成，显著降</p>
<p>低金属注射成型440C不锈钢的硬度与耐磨性。</p>
<p>[0004] 因此，</p>
<p>亟需提供一种高硬度、</p>
<p>高耐磨性的金属注射成型440C不锈钢及其制备方法。</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0005] 本发明要解决如何提供一种高硬度、</p>
<p>高耐磨性的440C不锈钢及其制备方法的技术</p>
<p>问题。</p>
<p>[0006] 为了实现上述目的，</p>
<p>本发明第一方面提供一种金属注射成型440C不锈钢，其中，所</p>
<p>述不锈钢中各组分及其重量百分比为：</p>
<p>C含量为1 .15‑1 .25%；</p>
<p>Cr含量为16‑18%；</p>
<p>Si含量为0 .6‑0 .8%；</p>
<p>Mn含量为0 .6‑0 .8%；</p>
<p>Mo含量为0 .45‑0 .55%；</p>
<p>Nb含量为2 .98‑3 .02%；</p>
<p>O含量≤0 .25%；</p>
<p>P含量≤0 .02%；</p>
<p>S含量≤0 .01%；</p>
<p>其它杂质元素单个含量≤0 .03%；</p>
<p>其它杂质元素总含量≤0 .15%；</p>
<p>余量为Fe；</p>
<p>CN 120776192 A</p>
<p>2/11 页</p>
<p>所述金属注射成型440C不锈钢的硬度为720‑830HV。</p>
<p>[0007] 所述HV为维氏硬度。</p>
<p>[0008] 本发明第二方面提供一种上述金属注射成型440C不锈钢的制备方法，</p>
<p>其中，所述</p>
<p>方法包括：</p>
<p>S1、</p>
<p>将440C不锈钢粉末注射、</p>
<p>脱脂、</p>
<p>烧结得到烧结态样品；</p>
<p>S2、将烧结态样品第一加热至800‑900℃，保温1‑48h，保温后进行冷却，第一加热</p>
<p>温度至200℃的温度内，冷却时间与温度的关系为：</p>
<p>其中，t是冷却时间，单位为min，T(t)是对应时刻的温度，单位为℃， 为保温温度，200℃冷</p>
<p>却至20‑30℃采用随炉冷却；</p>
<p>S3、</p>
<p>第二加热至奥氏体状态，冷却处理，恢复至20‑30℃，第三加热，冷却得到所述</p>
<p>不锈钢。</p>
<p>[0009] 本发明提供的金属注射成型440C不锈钢的制备方法，</p>
<p>其热处理原理为：</p>
<p>440C不锈钢的Ac1温度约为815℃，对烧结态440C进行S2步骤处理，S2所选定的特</p>
<p>定的保温温度可以使碳元素充分扩散至基体，为后续形成高硬度隐晶马氏体提供了元素基</p>
<p>随后采用炉冷使材料主要发生扩散型相变（如贝氏体、</p>
<p>珠光体形成），</p>
<p>作为接下来S3步骤</p>
<p>中马氏体转变的基础组织。</p>
<p>[0010] 若采用S1+S3工艺路径，</p>
<p>由于基体含碳量低，最终形成针状马氏体。若采用S1+S2+</p>
<p>S3工艺路径，</p>
<p>由于S2步骤提供了良好的组织基础，</p>
<p>使S3步骤后获得隐晶马氏体。相比较传统</p>
<p>工艺得到的针状马氏体，</p>
<p>本工艺制备的隐晶马氏体具有更高的硬度。</p>
<p>[0011] 本发明与现有技术相比较，</p>
<p>解决了金属注射成型440C不锈钢硬度相对铸态440C不</p>
<p>锈钢样品存在差距的问题。通过本工艺所处理的金属注射成型440C不锈钢比</p>

<hr>
<p>哪个方案更实用？欢迎投票讨论。</p>