一种17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺的制作方法

文档序号:20201211发布日期:2020-03-27 20:39阅读:1687来源:国知局
一种17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺的制作方法

本发明涉及不锈钢制造技术领域,尤其涉及一种17-4ph不锈钢mim零件的制造工艺。



背景技术:

金属注射成形(metalinjectionmolding,简称mim)是一种新型粉末冶金近净成形技术。mim工艺应用较广的不锈钢材料主要有316l不锈钢和17-4ph不锈钢,316l不锈钢材质硬度较低,易变形,17-4ph不锈钢硬度较高,常规的17-4ph不锈钢通常在脱脂过程中通入氮气进行烧结实现渗氮,通过提高氮含量的方式增加17-4ph不锈钢的硬度,但是这种制造方式难于控制氮含量的渗透速率,过高的氮含量反而会破坏17-4ph不锈钢的结构,降低17-4ph不锈钢的硬度。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种硬度高的17-4ph不锈钢mim零件的制造工艺。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种17-4ph不锈钢mim零件的制造工艺,包括如下步骤:

s1、将17-4ph不锈钢粉末与粘接剂混合,得到混合料并利用注塑成型机对所得混合料进行注塑成型,得到生胚件;

s2、将步骤s1中得到的生胚件放入脱脂炉内,排出脱脂炉内的氮气后对所述生胚件进行脱脂烧结,得到mim零件;

s3、将步骤s2所得mim零件放置到通入氮气的真空热处理炉内进行烧结渗氮。

本发明的有益效果在于:生胚件先在没有氮气的情况进行脱脂烧结形成致密的mim零件,随后在氮气环境下对致密mim零件进行烧结渗氮,便于精确控制mim零件的渗氮速度和渗氮浓度,确保mim零件的硬度不因氮含量过高而降低,mim零件的磁性不因氮含量过低而升高。

附图说明

图1为本发明实施例一的17-4ph不锈钢mim零件的制造工艺流程图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于:生胚件先在没有氮气的情况进行脱脂烧结形成致密的mim零件,随后在氮气环境下对致密mim零件进行烧结渗氮,保证mim零件的硬度。

请参照图1,一种17-4ph不锈钢mim零件的制造工艺,包括如下步骤:s1、将17-4ph不锈钢粉末与粘接剂混合,得到混合料并利用注塑成型机对所得混合料进行注塑成型,得到生胚件;

s2、将步骤s1中得到的生胚件放入脱脂炉内,排出脱脂炉内的氮气后对所述生胚件进行脱脂烧结,得到mim零件;

s3、将步骤s2所得mim零件放置到通入氮气的真空热处理炉内进行烧结渗氮。

本发明的工作原理简述如下:生胚件在没有氮气的环境下进行脱脂烧结可以生成致密的mim零件,mim零件在后续的烧结渗氮过程中渗氮速率较慢,经过对烧结渗氮过程时间的控制,可以对烧结渗氮后的mim零件中的氮含量进行准确的控制,防止含氮量过高情况下mim零件中析出氮化物,破坏mim零件的结构和性能,或者氮含量过低情况下mim零件出现磁性过高的情况。

从上述描述可知,本发明的有益效果在于:生胚件先在没有氮气的情况进行脱脂烧结形成致密的mim零件,随后在氮气环境下对致密mim零件进行烧结渗氮,便于精确控制mim零件的渗氮速度和渗氮浓度,确保mim零件的硬度不因氮含量过高而降低,mim零件的磁性不因氮含量过低而升高。

进一步的,步骤s2中通过向脱脂炉内通入氢气和氩气以排出氮气,并在炉压为10mbar的环境下进行脱脂烧结。

由上述描述可知,氢气和氩气作为保护气体有利于mim零件进行脱脂烧结。

进一步的,步骤s3之后还包括真空退磁处理,所述真空退磁处理包括以下步骤:

s4、将真空热处理炉冷却至室温;

s5、在所述真空热处理炉内对经过步骤s3的mim零件进行预热,预热温度为600-620℃,预热时间为1-2h;

s6、在步骤s5完成后向所述真空热处理炉内通入氮气并加热,加热温度为1050-1060℃,加热时间为1-2h。

由上述描述可知,在1050-1060℃的温度下,与氮气共同加热的mim零件发生奥氏体化,便于降低mim零件的磁性。

进一步的,步骤s5中真空热处理炉内压力为100-150pa。

进一步的,步骤s6之后还包括步骤s7,向所述真空热处理炉通入作为保护气体的氮气与氢气,使经过真空退磁处理的mim零件迅速冷却至室温。

由上述描述可知,mim零件在氮气和氢气的作用下迅速冷却,防止奥氏体化的mim零件发生马氏体相变,避免mim零件磁性增加。

进一步的,所述烧结渗氮的温度为1290℃,烧结时间为240min。

由上述描述可知,缓慢的烧结渗氮便于控制渗氮速度,有助于生产厚度均匀的渗氮层。

进一步的,所述不锈钢粉末的粒径小于22μm。

进一步的,所述脱脂炉为克莱默连续炉。

实施例一

请参照图1,本发明的实施例一为:一种17-4ph不锈钢mim零件的制造工艺,包括如下步骤:

s1、将17-4ph不锈钢粉末与粘接剂混合,得到混合料并利用注塑成型机对所得混合料进行注塑成型,得到生胚件;在本实施例中,混合料投入破碎机内破碎均匀,所述不锈钢粉末的粒径小于22μm,破碎后混合料大小均匀;破碎后的混合料再投入注射成型机内注塑成型。

s2、将步骤s1中得到的生胚件放入脱脂炉内,排出脱脂炉内的氮气后对所述生胚件进行脱脂烧结,得到mim零件;

s3、将步骤s2所得mim零件放置到通入氮气的真空热处理炉内进行烧结渗氮,烧结渗氮完成后得到弱磁17-4ph不锈钢mim零件,mim零件的磁导率小于1.01h/m。

步骤s2中通过向脱脂炉内通入氢气和氩气以排出氮气,并在炉压为10mbar的环境下进行脱脂烧结。

步骤s3之后还包括真空退磁处理,所述真空退磁处理包括以下步骤:

s4、将真空热处理炉冷却至室温;

s5、在所述真空热处理炉内对经过步骤s3的mim零件进行预热,预热温度为600-620℃,预热时间为1-2h;

s6、在步骤s5完成后向所述真空热处理炉内通入氮气并加热,加热温度为1050-1060℃,加热时间为0.5-1.5h,在该条件下,mim零件将开始发生奥氏体化。随后加热温度升高为1180-1190℃,加热时间为1-2h,在该条件下,mim零件完全奥氏体化。详细的,步骤s5完成后向所述真空热处理炉内分压通氮气,其温度保持在850-870℃。

详细的,步骤s5中真空热处理炉内压力为100-150pa。

步骤s6之后还包括步骤s7,向所述真空热处理炉通入作为保护气体的氮气与氢气,使经过真空退磁处理的mim零件迅速冷却至室温,通入的氮气可以防止奥氏体化的mim零件发生马氏体转变,mim零件在奥氏体化情况下迅速冷却,可以保持mim零件的低磁性质,否则容易导致步骤s6中的去磁步骤失败。

所述烧结渗氮的温度为1290℃,烧结时间为240min。

可选的,所述脱脂炉为克莱默连续炉。

综上所述,本发明提供的17-4ph不锈钢mim零件的制造工艺,生胚件先在没有氮气的情况进行脱脂烧结形成致密的mim零件,随后在氮气环境下对致密mim零件进行烧结渗氮,便于精确控制mim零件的渗氮速度和渗氮浓度,确保mim零件的硬度不因氮含量过高而降低,mim零件的磁性不因氮含量过低而升高。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1