<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 120866727 A</p>
<p>(43)申请公布日 2025.10.31</p>
<p>(21)申请号 202511407296 .3</p>
<p>(22)申请日 2025 .09 .29</p>
<p>(71)申请人 德清鑫晨新材料有限公司</p>
<p>地址 313200 浙江省湖州市德清县钟管镇</p>
<p>龙山路146号2幢</p>
<p>(72)发明人 姚国忠</p>
<p>郝志芳 魏浩</p>
<p>(74)专利代理机构 厦门思说知识产权代理事务</p>
<p>所(普通合伙) 35319</p>
<p>专利代理师 汤春微</p>
<p>C22C 30/00 (2006 .01)</p>
<p>C22C 38/08 (2006 .01)</p>
<p>C22C 38/14 (2006 .01)</p>
<p>C22C 38/12 (2006 .01)</p>
<p>B22F 1/052 (2022 .01)</p>
<p>B22F 9/08 (2006 .01)</p>
<p>B22F 3/10 (2006 .01)</p>
<p>B22F 3/22 (2006 .01)</p>
<p>B22F 3/24 (2006 .01)</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>C22C 38/02 (2006 .01)</p>
<p>C22C 38/04 (2006 .01)</p>
<p>C22C 38/30 (2006 .01)</p>
<p>C22C 38/22 (2006 .01)</p>
<p>C22C 38/26 (2006 .01)</p>
<p>权利要求书1页</p>
<p>CN 120866727 A</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种高硬度金属粉末注射成型高强钢粉末</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明涉及高硬度金属粉末注射成型高强</p>
<p>钢粉末，由粉末A和粉末B按重量比75～82:18～</p>
<p>25混合而成；所述粉末A由以下重量百分比的组</p>
<p>分组成：C 0 .15～0 .3%、</p>
<p>Cr 6 .0～8 .0%、</p>
<p>Ni 3 .0～</p>
<p>5 .0%、Co 6 .0～10 .0%、W 2 .0～5 .0%、Nb 0 .1～</p>
<p>1 .0%、</p>
<p>Si≤0 .5%、</p>
<p>Mn≤0 .5%，S≤0 .01%、</p>
<p>P≤0 .01%，</p>
<p>余量为Fe及不可避免杂质；Ni、Co、W的重量百分</p>
<p>比之和14%～18%；Ni与Co的重量比为1：2～2 .5。</p>
<p>钢结构件抗拉强度为2100～2250MPa，屈服强度</p>
<p>为1800～1885MPa，断后延伸率为7 .5～8 .5%，硬</p>
<p>度HRC为55～57。</p>
<p>说明书9页</p>
<p>附图1页</p>
<p>CN 120866727 A</p>
<p>1/1 页</p>
<p>1 .一种高硬度金属粉末注射成型高强钢粉末，其特征在于，所述高强钢粉末由粉末A和</p>
<p>粉末B按重量比75～82:18～25混合而成，所述粉末A的平均粒径为10～20μm；所述粉末B的</p>
<p>平均粒径为25～35μm；其中，所述粉末A由以下重量百分比的组分组成：C 0 .15～0 .3%、Cr</p>
<p>6 .0～8 .0%、Ni 3 .0～5 .0%、Co 6 .0～10 .0%、W 2 .0～5 .0%、Nb 0 .1～1 .0%、Si≤0 .5%、Mn≤</p>
<p>0 .5%，S≤0 .01%、</p>
<p>P≤0 .01%，余量为Fe及不可避免杂质；所述高强钢粉末A中，Ni、</p>
<p>Co、</p>
<p>W的重量</p>
<p>百分比之和14%～18%；Ni与Co的重量比为1：2～2 .5；所述粉末B由以下重量百分比的组分组</p>
<p>Ni 20～30%、</p>
<p>Ti 15～30%、</p>
<p>Nb 10‑16%，Mo 1 .0～3 .0%，</p>
<p>余量为Fe及不可避免杂质。</p>
<p>2 .根据权利要求1所述的一种高硬度金属粉末注射成型高强钢粉末，其特征在于，所述</p>
<p>高强钢粉末中粉末A和粉末B的重量比为80:20。</p>
<p>3 .根据权利要求1所述的一种高硬度金属粉末注射成型高强钢粉末，其特征在于，将符</p>
<p>合所述粉末A和粉末B组分的原料分别在保护气氛下进行熔炼；采用高压气体雾化法对合金</p>
<p>熔体进行雾化获得初始粉末；采用气流分级机对所述初始粉末进行精细分级筛选获得所述</p>
<p>粉末A和所述粉末B。</p>
<p>4 .一种采用权利要求1～3任一项所述高硬度金属粉末注射成型高强钢粉末制备钢结</p>
<p>构件的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将粉末A和粉末B按比例混合形成混合粉末，将</p>
<p>混合粉末与粘结剂混合，得到喂料颗粒；S2：将喂料颗粒在注射温度180～210℃、注射压力</p>
<p>80～140MPa条件下注塑成型为生坯；S3：将所述生坯在110～130℃进行硝酸催化脱脂获得</p>
<p>脱脂坯；S4：将所述脱脂坯进行两阶段烧结：</p>
<p>第一阶段：520～550℃在真空炉进行热脱脂，升</p>
<p>温速率2～5℃/min；第二阶段：在1300～1350℃真空烧结，升温速率2～4℃/min，保温60～</p>
<p>180min，冷却至室温获得烧结坯；S5：烧结坯依次经固溶处理、</p>
<p>时效处理得到所述钢结构件。</p>
<p>5 .根据权利要求4所述的制备钢结构件的方法，其特征在于，以质量份数计，所述粘结</p>
<p>剂由聚丙烯60～70份、高密度聚乙烯4～8份、硬脂酸1～2份、石蜡20～25份组成，所述粘结</p>
<p>剂占喂料颗粒质量分数的8～10%。</p>
<p>6 .根据权利要求4所述的制备钢结构件的方法，其特征在于，所述步骤S3中硝酸通入量</p>
<p>3 .5～4 .5ml/min，</p>
<p>脱脂处理1～2h。</p>
<p>7 .根据权利要求4所述的制备钢结构件的方法，其特征在于，所述步骤S5中所述固溶处</p>
<p>理在800～1000℃保温1～1 .5h后水冷至室温，所述时效处理在350～400℃保温2～3h。</p>
<p>CN 120866727 A</p>
<p>1/9 页</p>
<p>一种高硬度金属粉末注射成型高强钢粉末</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明属于金属粉末注射成型技术领域，</p>
<p>具体涉及一种高硬度金属粉末注射成型</p>
<p>高强钢粉末。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 金属粉末注射成型技术（MIM）凭借其能够批量生产复杂形状零件的优势，</p>
<p>在现代</p>
<p>制造业中占据重要地位。在高强钢零部件的制备中，粉末的特性（如化学成分、</p>
<p>粒径分布）及</p>
<p>成型工艺参数直接影响最终产品的性能。</p>
<p>[0003] 目前，</p>
<p>现有技术中常用的高强钢粉末多采用单一组分设计，其成分体系难以同时</p>
<p>兼顾强度、硬度与韧性的平衡；同时，单一粒径分布的粉末在烧结过程中易出现孔隙率高、</p>
<p>致密化程度不足的问题，导致零部件力学性能下降。现有技术通常通过提高合金元素的含</p>
<p>量来增强钢的强度和耐腐蚀性，但过高的合金元素添加会显著增加材料成本，高合金化的</p>
<p>复杂成分预合金粉末在雾化制备过程中容易产生元素偏析，且粉末的球形度和流动性难以</p>
<p>保证，导致粉末成型性变差，增加了后续MIM工艺的难度。采用超细粉末可以提高烧结致密</p>
<p>化程度，但超细粉末的制备成本高，且在注射成型过程中易出现喂料流动性不佳、</p>
<p>生坯强度</p>
<p>不足等问题。因此，开发一种成本适中、</p>
<p>成型性优异，且能同时提高钢结构件强度、</p>
<p>硬度及韧</p>
<p>性的高强钢粉末，成为本领域亟待解决的技术问题。</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0004] 本发明提供了一种高硬度金属粉末注射成型高强钢粉末，</p>
<p>用于解决目前现有单一</p>
<p>组分和粒径的粉末难以同时兼顾强度、</p>
<p>硬度与韧性的平衡，成本较高的技术问题。本发明通</p>
<p>过设计双粉末多粒径协同体系，优化粉末组分及制备工艺，</p>
<p>显著提升了钢结构件的强度、</p>
<p>度及韧性，适用于对材料综合性能要求严苛的精密结构件制造场景。由高硬度金属粉末注</p>
<p>射成型高强钢粉末制备的钢结构件具有优异的力学性能，</p>
<p>抗拉强度为2100～2250MPa，屈服</p>
<p>强度为1800～1885MPa，断后延伸率为7 .5～8 .5%，硬度HRC为55～57。</p>
<p>[0005] 第一方面，</p>
<p>本发明涉及一种高硬度金属粉末注射成型高强钢粉末，所述高强钢粉</p>
<p>末由粉末A和粉末B按重量比75～82:18～25混合而成，所述粉末A的平均粒径为10～20μm；</p>
<p>所述粉末B的平均粒径为25～35μm。</p>
<p>[0006] 其中，</p>
<p>所述粉末A由以下重量百分比的组分组成：C 0 .15～0 .3%、</p>
<p>Cr 6 .0～8 .0%、</p>
<p>3 .0～5 .0%、</p>
<p>Co 6 .0～10 .0%、</p>
<p>W 2 .0～5 .0%、</p>
<p>Nb 0 .1～1 .0%、</p>
<p>Si≤0 .5%、</p>
<p>Mn≤0 .5%，S≤0 .01%、</p>
<p>≤0 .01%，</p>
<p>余量为Fe及不可避免杂质。</p>
<p>[0007] 所述高强钢粉末A中，</p>
<p>Ni、</p>
<p>Co、</p>
<p>W的重量百分比之和14%～18%。</p>
<p>[0008] Ni与Co的重量比为1：</p>
<p>2～2 .5。</p>
<p>[0009] 所述粉末B由以下重量百分比的组分组成：</p>
<p>Ni 20～30%、Ti 15～30%、</p>
<p>Nb 10‑16%，</p>
<p>Mo 1 .0～3 .0%，</p>
<p>余量为Fe及不可避免杂质。</p>
<p>[0010] 优选的，</p>
<p>所述高强钢粉</p>

<hr>
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