发明公布-202110607459.8-一种粉末注射成型钛合金的烧结方法
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 113333753 A
(43)申请公布日 2021.09.03
(21)申请号 202110607459 .8
(22)申请日 2021 .06 .01
(71)申请人 深圳市泛海统联精密制造股份有限
地址 518131 广东省深圳市龙华区观湖街
道松元厦社区环观中路282号厂房101
(72)发明人 张新房 侯春伟 杨虎
(74)专利代理机构 北京华智则铭知识产权代理
有限公司 11573
代理人 姜子朋
(51)Int .Cl .
B22F 3/22 (2006 .01)
B22F 3/10 (2006 .01)
CN 113333753 A
权利要求书1页
(54)发明名称
一种粉末注射成型钛合金的烧结方法
(57)摘要
本发明公开了一种粉末注射成型钛合金的
烧结方法，
所述方法包括：
将钛合金注塑坯放入
脱脂炉，
向脱脂炉中加入草酸并通入氩气，
温度140℃进行脱脂，
得到脱脂件；
取脱脂件放入
高真空金属炉，
向高真空金属炉通入氩气，
温升温至600℃进行负压脱脂；
然后进行真空烧
以5℃/min的速率从600℃升温至900℃，
60min；
最后以50L/min的流量继续向高真空金属
炉通入氩气，
保持氩气压力50KPa，
以3℃/min的
速率从900℃升温至1200℃，
保温180min；
冷却后
即得。本发明脱脂和烧结过程中使用惰性气体进
行保护，
通过间断的真空及分压烧结，
从而在烧
结完成后获得高性能的钛合金工件。
说明书3页
CN 113333753 A
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1 .一种粉末注射成型钛合金的烧结方法，
其特征在于，
所述方法包括：
将钛合金注塑坯放入脱脂炉，
向脱脂炉中加入草酸并通入氩气，
脱脂温度140℃进行脱
得到脱脂件；
取所述脱脂件放入高真空金属炉，
向所述高真空金属炉通入氩气，
从室温升温至600℃
进行负压脱脂；
然后进行真空烧结，
以5℃/min的速率从600℃升温至900℃，
持续60min；
后以50L/min的流量继续向所述高真空金属炉通入氩气，
保持氩气压力50KPa，
以3℃/min的
速率从900℃升温至1200℃，
保温180min；
冷却后即得。
2 .根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述向所述高真空金属炉通入氩气，
温升温至600℃进行负压脱脂的具体方法为：
以50L/min的流量向所述高真空金属炉通入氩气，
以2℃/min的升温速率，
从室温升温
至250℃，
保温120min；
保持氩气流量不变，
以3℃/min的升温速率，
从250℃升温至430℃，
保温180min；
以3℃/min升温速率，
从430℃升温至600℃，
保温240min。
保持氩气流量不变，
3 .根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述冷却的具体方法为：
以50L/min的流量向所述高真空金属炉通入氩气，
保持氩气压力50KPa，
以3℃/min的速
率从1200℃冷却至600℃，
然后继续风冷直至室温。
4 .根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述向脱脂炉中加入草酸并通入氩气，
脂温度140℃进行脱脂，
得到脱脂件的具体方法为：
设置脱脂温度140℃，
以3g/min的速度向脱脂炉中加入草酸，
同时以2m3/h的流量向脱脂
炉中通入氩气，
持续脱脂1h；
然后保持脱脂温度，
继续以5g/min的速度向脱脂炉中加入草
以3m /h的流量向脱脂炉中通入氩气，
脱脂3h；
冷却后得到脱脂件。
5 .根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述方法还包括：
将钛合金注塑坯放入脱脂炉后，
以2m /h的流量向脱脂炉内充入氩气，
冲洗脱脂炉和钛
合金注塑坯1小时。
6 .根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述方法还包括：
脱脂3h后，
以1m /h的速度向脱脂炉中通入氩气1h，
随炉冷却，
得到脱脂件。
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一种粉末注射成型钛合金的烧结方法
技术领域
[0001] 本发明涉及粉末注塑成型技术领域，
尤其涉及一种粉末注射成型钛合金的烧结方
背景技术
[0002] 钛合金是20世纪中期发展起来的一种重要金属，
由于其具有密度低、
比强度高、
蚀性好、
耐热性高、
无磁、
焊接性能好等优良性能，
广泛应用于航空航天、
汽车、
生物工程(良
好的相容性)、手表、体育用品、环保等领域。但是，
钛及钛合金的机加工性能差，制造成本
限制了其工业化应用，
特别是在复杂零件上。
[0003] 粉末注射成形(Powder Injection Molding，
简称PIM)技术是传统粉末冶金成形
技术与塑料注射成形技术相结合的产物，
不仅具有常规粉末冶金工艺的工序少、无切削或
少切削、
经济效益高等优点，
而且克服了传统粉末冶金工艺材料密度低、材质不均匀、机械
性能低、
不易成形薄壁、
复杂结构件的特点，
在制备几何形状复杂、
组织结构均匀、
高性能的
近净成形产品方面，
尤其具有优势。
[0004] 然而，
由于钛金属活性很高，
容易与碳、氧和氮等反应，
生成TiC、TiO 2 、TiN等化合
使其烧结密度难以提高，
从而影响制品的力学性能，
导致目前生产的钛合金制品多为低
强度产品。
发明内容
[0005] 为了解决现有技术的问题，
本发明实施例提供了一种粉末注射成型钛合金的烧结
方法。
所述技术方案如下：
[0006] 第一方面，
提供了一种粉末注射成型钛合金的烧结方法，
所述方法包括：
[0007] 将钛合金注塑坯放入脱脂炉，
向脱脂炉中加入草酸并通入氩气，
脱脂温度140℃进
行脱脂，
得到脱脂件；
[0008] 取所述脱脂件放入高真空金属炉，
向所述高真空金属炉通入氩气，
从室温升温至
600℃进行负压脱脂 ；然后进行真空烧结 ，
以5℃/min的速率从600℃升温至900℃，
60min；
最后以50L/min的流量继续向所述高真空金属炉通入氩气，
保持氩气压力50KPa，
℃/min的速率从900℃升温至1200℃，
保温180min；
冷却后即得。
[0009] 进一步的，
所述向所述高真空金属炉通入氩气，
从室温升温至600℃进行负压脱脂
的具体方法为：
[0010] 以50L/min的流量向所述高真空金属炉通入氩气，
以2℃/min的升温速率，
从室温
保温120min；
升温至250℃，
[0011] 保持氩气流量不变，
以3℃/min的升温速率，
从250℃升温至430℃，
保温180min；
[0012] 保持氩气流量不变，
以3℃/min升温速率，
从430℃升温至600℃，
保温240min。
[0013] 进一步的，
所述冷却的具体方法为：
[0014] 以50L/min的流量向所述高真空金属炉通入氩气，
保持氩气压力50KPa，
以3℃/min
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的速率从1200℃冷却至600℃，
然后继续风冷直至室温。
[0015] 进一步的，
所述向脱脂炉中加入草酸并通入氩气，
脱脂温度140℃进行脱脂，
脱脂件的具体方法为：
[0016] 脱脂温度140℃，
以3g/min的速度向脱脂炉中加入草酸，
同时以2m3/h的速度向脱
脂炉中通入氩气，
持续脱脂1h；
然后保持脱脂温度，
继续以5g/min的速度向脱脂炉中加入草
以3m /h的速度向脱脂炉中通入氩气，
脱脂3h；
冷却后得到脱脂件。
[0017] 进一步的，
所述方法还包括：
将钛合金注塑坯放入脱脂炉后，
以2m 3/h的流量向脱
脂炉内充入氩气，
冲洗脱脂炉和钛合金注塑坯1小时。
[0018] 进一步的，
所述方法还包括：
脱脂3h后，
以1m3/h的速度向脱脂炉中通入氩气1h，
炉缓慢冷却，
得到脱脂件。
[0019] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例中，
将钛合金注
塑坯放入脱脂炉，
向脱脂炉中加入草酸并通入氩气，
脱脂温度140℃进行脱脂，
得到脱脂件；
取所述脱脂件放入高真空金属炉，
向所述高真空金属炉通入氩气，
从室温升温至600℃进行
负压脱脂；
然后进行真空烧结，
以5℃/min的速率从600℃升温至900℃，
持续60min；
最后
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