本发明涉及粉末冶金技术领域，特别是涉及一种无磁钢制品及其制造方法。
背景技术：
无磁钢的相对磁导率μ值略大于1，在磁场中为磁化作用很弱，基本不产生磁感应的低磁钢铁材料，故形象地称之为无磁钢。无磁钢室温组织要求为稳定的奥氏体，而铁素体、珠光体和马氏体组织在常温下为铁磁性，高锰无磁钢就是通过添加锰元素来扩大fe-c合金相图中的奥氏体区，在室温条件下获得稳定的单相奥氏体组织。
工业上，高锰无磁钢产品一般是通过铸造获得，且加工硬化明显，对于精度要求高的小零件若能用粉末冶金的方法生产能更好地解决该问题。锰因与氧亲和力大、熔点高、易挥发等缺点较难进行合金化，以预合金的形式引入可以解决这些弊端，又可以保证材料的磁性不变。但是存在预合金本身具有强烈加工硬化的特性、压缩性差、生坯强度低，烧结强度低等不足。
现有采用高锰预合金粉以粉末冶金制造无磁钢工艺，为了提高粉料的压制性和烧结密度，主要是通过加入高含量压缩性好的cu粉提高成型性，同时利用其液相烧结的作用，提高烧结密度以获得高密度烧结的无磁制品。由于铜的价格高，导致工艺的成本居高不下，无法满足市场高性价比的需求。且前述元素粉虽然能够获得高密度烧结无磁制品，但是无磁钢的力学性能并不理想。
技术实现要素：
基于此，有必要针对提供一种工艺方法简单，性价比高、综合性能优异的粉末冶金无磁钢制品的制造方法。
一种无磁钢制品的制造方法，包括如下步骤：
生坯制备：取fe-mn预合金粉，加入所述fe-mn预合金粉重量百分比的2～4％活化剂和0.3～0.6％石墨，再加入所述fe-mn预合金粉、活化剂、石墨总重量0.5～1.2％的粘结剂，混合后压制成型，得生坯；
所述活化剂包括feb中间合金粉，所述feb中间合金粉中b的重量百分比为15～25％；
所述fe-mn预合金粉包括如下重量百分比的成分：mn15～19％、c0.6～1.2％、si0.7～1.0％、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量为fe；
烧结：将所述生坯进行烧结，得所述无磁钢制品。
在其中一个实施例中，所述fe-mn预合金粉包括如下重量百分比的成分：mn17～19％、c0.6～0.9％、si0.8～1.0％、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量为fe。
在其中一个实施例中，所述fe-mn预合金粉由a3钢、中碳锰铁和高碳锰铁经熔炼混合后，采用水雾化法制备而成。所述a3钢是一种低碳钢，其含碳量≤0.03％。
在其中一个实施例中，所述粘结剂为石腊基蜡粉。
在其中一个实施例中，所述无磁钢制品包括如下重量百分比的成分：mn14.31～18.56％、c0.87～1.77％、si0.67～0.98％、b0.1～1％、s≤0.08％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量为fe。
在其中一个实施例中，所述无磁钢制品包括如下重量百分比的成分：mn16～18.56％、c1.1～1.4％、si0.7～0.98％、b0.1～0.5％、s≤0.08％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量为fe。
在其中一个实施例中，所述fe-mn预合金粉的粒度分布为150～325目。
在其中一个实施例中，所述生坯的密度为5.8～6.2g/cm3。
在其中一个实施例中，所述烧结的温度为1200℃～1280℃，时间1.5～2h。
本发明还提供所述的无磁钢制品的制造方法制造得到的无磁钢制品。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
为了避免成本较高的含铜高密度粉的使用，同时在相同烧结制品密度6.9-7.1g/cm3下获得具有较高力学性能的无磁钢制品，本发明的无磁钢制品的制造方法：首先，以不加入铜的fe-mn预合金混合粉为主要粉料，并调整fe-mn预合金粉的成分，尽可能降低高锰预合金粉在压制过程中的加工硬化程度；其次，加入石墨和粘结剂实现合金粉的润滑，不但有效解决预合金fe-mn预合金粉的压缩性和成形性差的问题，而且石墨粉在烧结过程中还加强了高锰预合金粉的冶金结合；再配合feb中间合金粉作为活化剂，在烧结温度下形成液相起到的活化作用。由此，所得合金粉末压缩性和成型性好，采用普通机械压机即可压制成型，烧结制得的无磁钢制品尺寸稳定、密度为6.9-7.1g/cm3。与现有技术相比较，避免了铜粉等价格较高的原料的使用，使无磁钢制品的制作成本低廉，同时显著提高无磁钢制品的力学性能，抗拉强度可达到500mp以上，伸长率高达6％以上。
与现有技术相比，本发明的无磁钢制品的制造方法不仅无磁钢制品性能高，而且工艺简单、成本低、产品精度高，可用于对力学性能要求高的场合，大幅扩展现有无磁钢制品的工业化应用范围。
此外，避免采用含铜高密度的预合金粉制备粉末冶金零件的工艺方式，也开拓了高锰预合金粉的应用，对粉末冶金工艺的推广具有重要的意义。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的无磁钢制品及其制造方法作进一步详细的说明。
本发明实施例中采用的fe-mn预合金粉的粒度分布为150～325目，制备方法如下：
根据所需的fe-mn预合金粉成分，按一定配比将a3钢置于中频炉中升温熔化后，加入中碳锰铁和高碳锰铁；待熔清后，用硅铁脱氧，采用水雾化法制备fe-mn预合金粉。
石腊基蜡粉购自广州庆帆翔新材料有限公司。
活化剂feb中间合金粉购自长沙天久金属材料有限公司。
石墨为粉末冶金专用胶体石墨。
实施例1
本实施例一种无磁钢制品(平衡块)的制造方法，包括如下步骤：
a)首先，取fe-mn预合金粉，并按占fe-mn预合金粉的重量百分比，加入4％活化剂和0.3％的石墨，再加入所述fe-mn预合金粉、活化剂、石墨总重量1.2％的石腊基蜡粉粘结剂，用混粉机搅拌均匀备用。
其中，所述活化剂为feb中间合金粉，其中所述b粉的重量百分比为20％；
fe-mn预合金粉包括如下重量百分比的成分：mn15％、c1.2％、si0.7、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量为fe。
b)将混好的混合粉末送普通机械压机压制成型，制得平衡块的生坯，密度控制在5.8g/cm3。
c)将压制的生坯在推舟炉中进行烧结，其烧结温度为1200℃～1280℃，烧结时间1.5h。
d)对烧结后的生坯进行抛光去毛刺处理，即可。
所得平衡块包括如下重量百分比的成分：mn14.35％、c1.47％、si0.68％、b0.8％、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量为fe。
实施例2
本实施例一种无磁钢制品(平衡块)的制造方法，包括如下步骤：
a)首先，取fe-mn预合金粉，并按占fe-mn预合金粉的重量百分比，加入3％活化剂和0.5％的石墨，再加入所述fe-mn预合金粉、活化剂、石墨总重量0.9％的石腊基蜡粉粘结剂，用混粉机搅拌均匀备用。
其中，所述活化剂为feb中间合金粉，其中所述b粉的重量百分比为15％；
fe-mn预合金粉包括如下重量百分比的成分：mn17％、c0.9％、si1.0、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量为fe。
b)将混好的混合粉末送普通机械压机压制成型，制得平衡块的生坯，密度控制在6.0g/cm3。
c)将压制的生坯在推舟炉中进行烧结，其烧结温度为1200℃～1280℃，烧结时间2h。
d)对烧结后的生坯进行抛光去毛刺处理，即可。
所得平衡块包括如下重量百分比的成分：mn16.4％、c1.37％、si0.965％、b0.45％、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量为fe。
实施例3
本实施例一种无磁钢制品(平衡块)的制造方法，包括如下步骤：
a)首先，取fe-mn预合金粉，并按占fe-mn预合金粉的重量百分比，加入2％活化剂和0.6％的石墨，再加入所述fe-mn预合金粉、活化剂、石墨总重量0.5％的石腊基蜡粉粘结剂，用混粉机搅拌均匀备用。
其中，所述活化剂包括feb中间合金粉，其中所述b粉的重量百分比为25％；
fe-mn预合金粉包括如下重量百分比的成分：mn19％、c0.6％、si0.8、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量为fe。
b)将混好的混合粉末送普通机械压机压制成型，制得平衡块的生坯，密度控制在6.2g/cm3。
c)将压制的生坯在推舟炉中进行烧结，其烧结温度为1200℃～1280℃，烧结时间1.5h。
d)对烧结后的生坯进行抛光去毛刺处理，即可，所得平衡块包括如下重量百分比的成分：mn18.5％、c1.18％、si0.78％、b0.1％、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量为fe。
对比例1
本对比例一种无磁钢制品(平衡块)，其原料和制造同实施例1，区别在于：未采用所述活化剂。
对比例2
本对比例一种无磁钢制品(平衡块)，其原料和制造同实施例1，区别在于：未采用所述石墨。
实施例1-3和对比例1-2的性能测试结果如表1所示。
表1
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。