发明公布-202510976913.5-一种金属注射成型440C不锈钢及其制备方法
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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 120776192 A
(43)申请公布日 2025.10.14
(21)申请号 202510976913 .5
(22)申请日 2025 .07 .16
(71)申请人 东北大学
地址 110819 辽宁省沈阳市和平区文化路3
号巷11号
申请人 苏州卓米智能制造科技有限公司
(72)发明人 梁正豪 程鑫
B22F 3/22 (2006 .01)
B22F 3/10 (2006 .01)
C22C 33/02 (2006 .01)
李琳琳
(74)专利代理机构 大连星河彩舟专利代理事务
所(普通合伙) 21263
专利代理师 杨阳
(51)Int .Cl .
C22C 38/02 (2006 .01)
C22C 38/04 (2006 .01)
C22C 38/22 (2006 .01)
C22C 38/26 (2006 .01)
权利要求书2页
CN 120776192 A
(54)发明名称
一种金属注射成型440C不锈钢及其制备方
(57)摘要
本发明涉及不锈钢材料技术领域，具体涉及
一种金属注射成型440C不锈钢及其制备方法，该
不锈钢中各组 分及其重量百分比为：C含量为
1 .15‑1 .25%；Cr含量为16‑18%；Si含量为0 .6‑
0 .8%；Mn含量为0 .6‑0 .8%；Mo含量为0 .45‑0 .55%；
Nb含量为2 .98‑3 .02%；O含量≤0 .25%；P含量≤
0 .02%；S含量≤0 .01%；其它杂质元素单个含量≤
0 .03%；其它杂质元素总含量≤0 .15%；余量为Fe，
该不锈钢采用特定的制备工艺，具有高硬度和高
耐磨性。
说明书11页
附图6页
CN 120776192 A
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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
C含量为1 .15‑1 .25%；
Cr含量为16‑18%；
Si含量为0 .6‑0 .8%；
Mn含量为0 .6‑0 .8%；
Mo含量为0 .45‑0 .55%；
Nb含量为2 .98‑3 .02%；
O含量≤0 .25%；
P含量≤0 .02%；
S含量≤0 .01%；
其它杂质元素单个含量≤0 .03%；
其它杂质元素总含量≤0 .15%；
余量为Fe；
所述金属注射成型440C不锈钢的硬度为720‑830HV。
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
S1、
将440C不锈钢粉末注射、
脱脂、
烧结得到烧结态样品；
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
至200℃的温度内，冷却时间与温度的关系为
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
至20‑30℃采用随炉冷却；
S3、
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
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
1030‑1050℃，保温时间为10‑30min。
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、
水冷、油冷或空
冷中的任一种。
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
时间为2‑6h，
液氮冷却至‑196℃。
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‑
6h，
水冷至20‑30℃。
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‑
6h，油冷至20‑30℃。
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‑
6h，空冷至20‑30℃。
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
一阶段的加热温度为130‑145℃，
第一阶段保温1 .5‑2 .5h，冷却至20‑30℃，
第二阶段的加热
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温度为130‑145℃，
第二阶段保温1 .5‑2 .5h，冷却至20‑30℃。
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一种金属注射成型440C不锈钢及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及不锈钢材料技术领域，
具体涉及一种金属注射成型440C不锈钢及其制
备方法。
背景技术
[0002] 440C是一种高碳高铬的马氏体型不锈钢，
经过淬火和回火之后，其硬度可达58HRC
(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
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
于制作高质量的刀具，如剪刀、
手术刀等。
[0003] 金属注射成型是一种新兴的粉末冶金工艺，
它是一种将现代塑料注射成型思想引
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、
尺寸精度高的零件，
继承了传统粉末冶金节省材料、
结晶均匀、
无切削等特点，又兼具塑料注射成型产品的高精
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
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
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。
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
低金属注射成型440C不锈钢的硬度与耐磨性。
[0004] 因此，
亟需提供一种高硬度、
高耐磨性的金属注射成型440C不锈钢及其制备方法。
发明内容
[0005] 本发明要解决如何提供一种高硬度、
高耐磨性的440C不锈钢及其制备方法的技术
问题。
[0006] 为了实现上述目的，
本发明第一方面提供一种金属注射成型440C不锈钢，其中，所
述不锈钢中各组分及其重量百分比为：
C含量为1 .15‑1 .25%；
Cr含量为16‑18%；
Si含量为0 .6‑0 .8%；
Mn含量为0 .6‑0 .8%；
Mo含量为0 .45‑0 .55%；
Nb含量为2 .98‑3 .02%；
O含量≤0 .25%；
P含量≤0 .02%；
S含量≤0 .01%；
其它杂质元素单个含量≤0 .03%；
其它杂质元素总含量≤0 .15%；
余量为Fe；
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所述金属注射成型440C不锈钢的硬度为720‑830HV。
[0007] 所述HV为维氏硬度。
[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，
其中，所述
方法包括：
S1、
将440C不锈钢粉末注射、
脱脂、
烧结得到烧结态样品；
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
温度至200℃的温度内，冷却时间与温度的关系为：
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
却至20‑30℃采用随炉冷却；
S3、
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
不锈钢。
[0009] 本发明提供的金属注射成型440C不锈钢的制备方法，
其热处理原理为：
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
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
随后采用炉冷使材料主要发生扩散型相变（如贝氏体、
珠光体形成），
作为接下来S3步骤
中马氏体转变的基础组织。
[0010] 若采用S1+S3工艺路径，
由于基体含碳量低，最终形成针状马氏体。若采用S1+S2+
S3工艺路径，
由于S2步骤提供了良好的组织基础，
使S3步骤后获得隐晶马氏体。相比较传统
工艺得到的针状马氏体，
本工艺制备的隐晶马氏体具有更高的硬度。
[0011] 本发明与现有技术相比较，
解决了金属注射成型440C不锈钢硬度相对铸态440C不
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
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