一种1800mpa级超高强度高韧钢的mim粉体与mim成型工艺
技术领域
1.本发明属于金属粉末注射成型技术领域，尤其涉及一种1800mpa级超高强度高韧钢的mim粉体与mim成型工艺。
背景技术：
2.随着消费者对于移动智能终端功能需求的不断升级，折叠屏手机成为智能手机新的增长点。折叠屏方案可以很好的兼顾大屏幕与小体型之间的矛盾，赋予了智能手机更新潮的外观及更丰富的使用体验。但折叠屏手机的重量相比传统手机更重，在一定程度上会降低手机的便携性，影响用户体验。在不影响折叠屏手机功能的情况下，采用更精密、更轻薄、高强度的铰链是实现折叠屏手机减重的重要途径之一。目前，折叠屏手机铰链常用的17-4ph和420w不锈钢，受制于材料本身的极限强度，难以满足铰链减薄和强化的需求。因此，亟需开发一种具有高强度、高韧性、抗疲劳性好的超高强度高韧钢，用于制作高精度铰链，达到折叠屏手机减重的效果。
3.金属粉末注射成型(metal powder injection molding，简称mim)技术，是将现代塑料注射技术引入粉末冶金领域，而形成的一门新型粉末冶金成型技术。mim技术利用模具注射成型坯件并通过烧结快速制造高精度、三维形状复杂的零件，且特别适应于大批量生产，在折叠屏手机铰链零部件的生产中得以广泛应用。
4.目前，通过mim技术成型的金属零部件，难以同时达到超高强度和高韧性的要求。申请号为202010154524.1的中国发明专利公开了一种高强高韧金属零件的注射成型方法，材料成分为ni 17.0～18.0％，co 8.5～9.5％，mo 4.5～5％，余量为fe，经烧结和热处理后屈服强度仅达到1350mpa，延伸率6％；申请号为202010852638.3的中国发明专利公开了一种注射成型超高强度钢，材料成分为c《0.1％，ni 15.5～19.5％，co 7.0～10.0％，mo 4.0～6.0％，ti《1.5％，余量为fe，尽管屈服强度可以达到1500mpa级别，但延伸率最高仅达到6％，且随着屈服强度的提高，延伸率降低；申请号为202010200648.9的中国发明专利公开了一种耐蚀钢复杂零件的mim工艺，材料成分为c《0.1％，cr 11.0～15.0％，ni10.0～14.0％，mo 0.5～2.0％，si《0.5％，mn《0.5％，ti 1.0～4.0％，余量为fe，热处理后的材料延伸率12～13％，但屈服强度仅达到1500mpa；申请号201410248360.3的中国发明专利公开了一种金属粉末注射成型高强度马氏体时效钢的方法，材料成分为c≤0.08％，ni 17.0～19.0％，co 8.0～10.0％，mo 4.5～6.5％，余量为fe及不可避免的杂质，尽管延伸率≥10％，但强度仍然较低，仅抗拉强度可以达到1500mpa。
5.因此，开发一种屈服强度≥1800mpa，同时延伸率≥5％的超高强度高韧钢零件的mim成型工艺，用于制造具有超高强度高韧且三维形状复杂的金属零部件，满足3c、工具、汽车等行业对高性能零件的需求，具有重要的技术及经济意义。
技术实现要素：
6.为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种1800mpa
级超高强度高韧钢的mim粉体与mim成型工艺。
7.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种1800mpa级超高强度高韧钢的mim粉体，包括以下重量百分比的金属粉末：c 0.0～0.6％、cr2.0～3.5％、ni 11.0～14.0％、co 14.0～17.0％和mo 1.5～2.5％，所述mim粉体的粒径≤50μm。
8.本发明的另一技术方案为：一种1800mpa级超高强度高韧钢的mim成型工艺，包括以下步骤：
9.s1：将上述的mim粉体与黏结剂捏合制得喂料，然后对喂料进行破碎和/或造粒；
10.s2：将经破碎和/或造粒后的喂料注塑成型为生坯；
11.s3：将生坯进行催化脱脂；
12.s4：经催化脱脂后的生坯在0～50kpa的惰性气体气氛的环境中，依次进行热脱脂、脱氧脱碳和烧结，得到烧结件；
13.s5：烧结件依次进行固溶处理、深冷处理和时效处理，得到超高强度高韧钢。
14.本发明的有益效果在于：本发明提供的1800mpa级超高强度高韧钢零件的mim成型工艺，通过对原料成分以及热脱脂和烧结工艺的改进，制备得到屈服强度≥1800mpa，延伸率≥5％，硬度52～58hrc的超高强度高韧钢零件。该工艺具有简便、经济、高效的特点，能够在短时间内大批量制作具有超高强度、高韧性、高硬度的具有三维复杂形状的金属零部件。所得超高强度高韧钢零件的强度和硬度都显著高于现有mim工艺制备得到的钢零件，使其能够满足于3c、工具、汽车等行业对高性能零件的需求，特别适合大批量生产三维形状复杂的且对性能要求高的金属零部件。
具体实施方式
15.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
16.本发明最关键的构思在于：通过对原料成分以及热脱脂和烧结工艺的改进，制备得到屈服强度≥1800mpa，延伸率≥5％，硬度52～58hrc的超高强度高韧钢零件。
17.本发明的一种1800mpa级超高强度高韧钢的mim粉体，包括以下重量百分比的金属粉末：c 0.0～0.6％、cr 2.0～3.5％、ni 11.0～14.0％、co 14.0～17.0％和mo 1.5～2.5％，mim粉体的粒径≤50μm。
18.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：mim粉体中co是提高钢材强度的元素，通过与mo元素的协同作用，可以使钢的强度得到提升，但对于韧性贡献很小；ni是提高钢材韧性的元素，但ni元素会使钢的ms点降低，不利于形成全马氏体；因此，采用特定比例的co与ni金属，是保证钢材具有高强度和高韧性的前提条件。
19.进一步地，包括以下重量百分比的金属粉末：c 0.1～0.4％、cr 2.0～3.5％、ni 11.0～13.0％、co 15.0～17.0％和mo 1.5～2.0％，mim粉体的粒径≤25μm。
20.从上述描述可知，通过对原料组分中各个元素更为精准的控制，能够进一步提升所得钢零件的强度、韧性和硬度。
21.进一步地，还包括重量百分比为0～2.02％的杂质，以及余量的铁。
22.进一步地，杂质中各元素的重量占mim粉体的重量的百分比如下：mn≤1.0％、si≤1.0％、s≤0.01％和p≤0.01％。
23.本发明的另一技术方案为：一种1800mpa级超高强度高韧钢的mim成型工艺，包括
以下步骤：
24.s1：将上述的mim粉体与黏结剂捏合制得喂料，然后对喂料进行破碎和/或造粒；
25.s2：将经破碎和/或造粒后的喂料注塑成型为生坯；
26.s3：将生坯进行催化脱脂；
27.s4：经催化脱脂后的生坯在0～50kpa的惰性气体气氛的环境中，依次进行热脱脂、脱氧脱碳和烧结，得到烧结件；
28.s5：烧结件依次进行固溶处理、深冷处理和时效处理，得到超高强度高韧钢。
29.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的超高强度高韧钢零件的mim成型工艺，采用特定比例的原料成分制备得到生坯，再依次经过催化脱脂、热脱脂、脱氧脱碳、烧结、固溶处理、深冷处理和时效处理，使合金中的组分能够均匀地溶解到基体中，形成均匀的固溶体，起到提高延伸率的效果，以得到屈服强度≥1800mpa，延伸率≥5％，硬度52～58hrc的超高强度高韧钢，可以满足3c、工具、汽车、航空航天等行业对超高强度高韧及耐磨零部件的要求，具有生产效率高、成本低、尺寸一致性好等优点。
30.烧结前的催化脱脂，能够去除生坯内的大部分黏结剂，防止烧结过程中所述生坯出现裂纹、鼓包、变形或坍塌。处于惰性气氛内可避免金属粉末与空气中的氧反应，发生氧化。
31.进一步地，热脱脂的具体步骤为：以0.1～10℃/min的升温速率将环境温度从室温升至250～350℃，保温0～180min；继续以0.1～10℃/min的升温速率升至400～500℃，保温0～180min；继续以0.1～10℃/min的升温速率升至550～800℃，保温0～180min。
32.从上述描述可知，而热脱脂中500～800℃的高温处理，能够使催化脱脂后剩余的黏结剂受热分解，避免黏结剂残留在后续高温处理中裂解为碳和氧影响材料的最终性能。
33.热脱脂处于惰性气氛内可避免金属粉末与空气中的氧反应，发生氧化。
34.热脱脂过程中升温速率过低，会导致热脱脂时间延长，降低热脱脂效率；升温速率过快，会导致黏结剂剧烈分解挥发，产生裂纹、鼓包等缺陷，以及黏结剂未能脱除而碳化等问题。
35.热脱脂的温度过低会导致脱脂胚中的黏结剂未能完全脱除，导致材料碳含量偏高；热脱脂的温度过高会导致黏结剂中的低分子量组分剧烈分解挥发，易产生裂纹、鼓包等缺陷。
36.进一步地，脱氧脱碳的具体步骤为：控制炉内气体压力《10pa，以0.1～8℃/min的升温速率将环境温度从500～800℃升至900～1200℃，然后保温10～240min。
37.从上述描述可知，金属粉末中不可避免的会存在一些氧，氧是钢材中的杂质元素，不利于烧结致密化，降低钢材的强度和韧性，而氧的脱除主要依靠碳和氧在烧结过程中反应生成co，以气体形式脱除；材料中的碳是重要的强化元素，碳含量过高会导致钢材晶界处析出大量的碳化物，对钢材韧性有不利影响；碳含量过低会降低材料的强度；因此，需要控制钢材中的碳元素含量在较为合适的范围，进行脱氧脱碳处理。
38.进一步地，烧结的具体步骤为：以0.1～10℃/min的升温速率将环境温度从900～1200℃升至1320～1380℃，然后保温30～360min，再冷却至室温，得到烧结件。
39.从上述描述可知，烧结温度过低，材料未能致密化；烧结温度过高，材料发生过烧或烧熔。烧结过程升温速率过慢，会降低烧结效率；升温速率过快，会导致脱脂胚中的气孔
不能及时排出，烧结不致密，孔隙率增大，影响材料性能。
40.进一步地，固溶处理的具体步骤为：将烧结件置于真空环境中，于950～1150℃保温10～180min，然后冷却至室温，冷却介质为氮气和/或氩气，冷却速率≥50℃/min。冷却介质的压力为100～1000kpa。
41.从上述描述可知，固溶处理、深冷处理和时效处理是形成马氏体、马氏体相变和碳化物沉淀的关键步骤；固溶处理中适宜的温度和保温时间配合快速降温冷却，能够保证合金中的组分能够均匀地溶解到基体中，形成均匀的固溶体，起到提高延伸率的效果。固溶处理在降温阶段对气体压力有要求，气体压力越高降温速率越快，钢材的组织更加均匀。
42.进一步地，深冷处理的具体步骤为：将经固溶处理后的工件置于-196～-150℃保温10～180min，然后置于空气中升温至室温。
43.从上述描述可知，深冷处理中适宜的温度和保温时间，使得马氏体转化完全，同时抑制逆转变奥氏体形成，在马氏体基体上析出超细碳化物，改善组织均匀性，确保钢材在深冷处理后得到全马氏体组织。
44.进一步地，时效处理的具体步骤为：将经深冷处理后的工件置于真空环境中，于460～550℃保温30～960min，然后冷却至室温。
45.从上述描述可知，时效处理中适宜的温度和保温时间，使得碳化物析出，进一步提升材料的硬度、强度和韧性。
46.进一步地，mim粉体和黏结剂的体积比为1.30:1～1.85:1。优选地，mim粉体和黏结剂的体积比为1:57～1.70:1。更优选地，mim粉体和黏结剂的体积比为1.59:1～1.65:1。
47.从上述描述可知，黏结剂的加入能够提升喂料的流变性能，同时能保证生坯顺利的从模具中脱离。
48.进一步地，按重量百分比计，所述黏结剂包括80～90％的聚甲醛、5～10％的聚乙烯和0～15％的相容剂。
49.进一步地，按重量百分比计，所述黏结剂由以下组分组成：80～90％的聚甲醛、5～10％的聚乙烯、0～4％的石蜡和3～10％的相容剂。
50.本发明的实施例一为：
51.一种1800mpa级超高强度高韧钢的mim成型工艺，包括以下步骤：
52.s1：原料选择，mim粉体由以下重量百分比的金属粉末组成：c 0.3％、cr2.5％、ni 12.5％、co 15.5％、mo 1.8％、mn 0.3％、si 0.2％、s 0.002％、p 0.001％和余量的fe，min粉体的粒径≤30μm；
53.黏结剂由以下组分组成：87％的聚甲醛、8％的聚乙烯、3％的石蜡和余量的硬脂酸。
54.s2：将mim粉体与黏结剂按体积比1.60:1加入密炼机中捏合制得喂料，然后对喂料进行造粒；
55.s3：将经造粒后的喂料通过注塑机及模具注塑成型为生坯；注射温度190℃，螺杆转速60r/min，注射压力200mpa。
56.s4：将生坯放入脱脂炉中，使用硝酸进行催化脱脂；催化脱脂的温度100℃，时间为8h，通酸量为4g/min。
57.s5：将经催化脱脂后的生坯置于烧结炉内进行负压脱脂，通入氩气，氩气的流量为
40l/min，以2℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从室温升至300℃，保温60min；以1.5℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从300℃升至450℃，保温60min；以1℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从450℃升至600℃，保温60min，完成热脱脂。
58.s6、保持烧结炉内的压力《10pa，以4℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从600℃升至1150℃，然后保温60min，完成脱氧脱碳。
59.s7：保持烧结炉内的氩气的压力为20kpa，以5℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从1150℃升至1360℃，然后保温180min，然后冷却至室温，完成烧结，得到烧结件。
60.s8：在真空条件下，将烧结件于1000℃保温60min，然后冷却至室温，冷却介质为800kpa的氩气，冷却速率为300℃/min，完成固溶处理。
61.s9：将固溶处理后的工件置于-150℃的液氮中，保温60min后取出，然后置于空气中升温至室温，完成深冷处理。
62.s10：在真空条件下，将深冷处理后的工件于480℃保温120min，然后冷却至室温，完成时效处理，得到超高强度高韧钢零件。
63.超高强度高韧钢零件的抗拉强度2180mpa，屈服强度1850mpa，延伸率6％(测试参考标准gb/t 228.1-2010)，硬度57hrc的超高强度高韧钢零件。
64.本发明的实施例二为：
65.一种1800mpa级超高强度高韧钢的mim成型工艺，包括以下步骤：
66.s1：原料选择，mim粉体由以下重量百分比的金属粉末组成：c 0.15％、cr 2.0％、ni 11.5％、co 17.0％、mo 2.5％、mn 0.1％、si 0.3％、s 0.005％、p 0.005％和余量的fe，mim粉体的粒径≤25μm。
67.黏结剂由以下组分组成：90％的聚甲醛、7％的聚乙烯和余量的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
68.s2：将mim粉体与黏结剂按体积比1.85:1加入密炼机中捏合制得喂料，然后对喂料进行破碎。
69.s3：将经破碎后的喂料通过注塑机及模具注塑成型为生坯；注射温度195℃，螺杆转速80r/min，注射压力220mpa。
70.s4：将生坯放入脱脂炉中，使用硝酸进行催化脱脂；催化脱脂的温度110℃，时间为10h，通酸量为2.5g/min。
71.s5：将经催化脱脂后的生坯置于烧结炉内进行负压脱脂，通入氮气，氮气流量为50l/min，以5℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从室温升至300℃，保温20min；以1℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从300℃升至450℃，保温20min；以0.5℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从450℃升至800℃，保温20min，完成热脱脂。
72.s6、保持烧结炉内的压力为《10pa，以1.5℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从500℃升至1050℃，然后保温10min，完成脱氧脱碳。
73.s7：保持烧结炉内的氩气的压力为10kpa，以1.5℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从1050℃升至1340℃，然后保温360min，然后冷却至室温，完成烧结，得到烧结件。
74.s8：在真空中，将烧结件于1050℃保温60min，然后冷却至室温，冷却介质为400kpa的氮气，冷却速率为100℃/min，完成固溶处理。
75.s9：将固溶处理后的工件置于-196℃的液氮中，保温10min后取出，然后置于空气
中升温至室温，完成深冷处理。
76.s10：在真空中，将深冷处理后的工件470℃保温240min，然后冷却至室温，完成时效处理，得到超高强度高韧钢零件。
77.超高强度高韧钢零件的抗拉强度2260mpa，屈服强度1895mpa，延伸率5.5％(测试参考标准gb/t 228.1-2010),硬度58hrc的超高强度高韧钢零件。
78.本发明的实施例三为：
79.一种1800mpa级超高强度高韧钢的mim成型工艺，包括以下步骤：
80.s1：原料选择，mim粉体由以下重量百分比的金属粉末组成：c 0.6％、cr3.5％、ni 11.0％、co 14.0％、mo 1.5％、mn 1.0％、si 0.02％、s 0.01％、p 0.01％和余量的fe，mim粉体的粒径≤20μm。
81.黏结剂由以下组分组成：90％的聚甲醛、5％的聚乙烯、3％的乙烯-醋酸乙烯共聚物和2％的石蜡。
82.s2：将mim粉体与黏结剂按体积比1.30:1加入密炼机中捏合制得喂料，然后对喂料依次进行破碎和造粒。
83.s3：将经造粒后的喂料通过注塑机及模具注塑成型为生坯；注射温度185℃，螺杆转速50r/min，注射压力240mpa。
84.s4：将生坯放入脱脂炉中，使用硝酸进行催化脱脂；催化脱脂的温度120℃，时间为6h，通酸量为3g/min。
85.s5：将经催化脱脂后的生坯置于烧结炉内进行负压脱脂，通入氮气，氮气的流量为30l/min，以10℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从室温升至300℃，保温60min；以5℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从300℃升至450℃，保温60min；以2℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从450℃升至800℃，保温60min，完成热脱脂。
86.s6、保持烧结炉内的压力《10pa，以1℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从800℃升至950℃，然后保温240min，完成脱氧脱碳。
87.s7：保持烧结炉内的氩气的压力为20kpa，以5℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从900℃升至1350℃，然后保温180min，然后冷却至室温，完成烧结，得到烧结件。
88.s8：在真空中，将烧结件于1150℃保温30min，然后冷却至室温，冷却介质为1000kpa氩气，冷却速率300℃/min，完成固溶处理。
89.s9：将固溶处理后的工件置于-150℃的液氮中，保温180min后取出，然后置于空气中升温至室温，完成深冷处理。
90.s10：在真空中，将深冷处理后的工件于550℃保温30min，然后冷却至室温，完成时效处理，得到超高强度高韧钢零件。
91.超高强度高韧钢零件的抗拉强度2230mpa，屈服强度1920mpa，延伸率6.0％(测试参考标准gb/t 228.1-2010),硬度57hrc的超高强度高韧钢零件。
92.本发明的实施例四为：
93.一种1800mpa级超高强度高韧钢的mim成型工艺，包括以下步骤：
94.s1：原料选择，mim粉体由以下重量百分比的金属粉末组成：c 0.0％、cr3.0％、ni 14.0％、co 16.5％、mo 2.0％、mn 0.05％、si 1.0％、s 0.001％、p 0.001％和余量的fe，mim粉体的粒径≤50μm。
95.按重量百分比计，黏结剂由以下组分组成：86％的聚甲醛、7％的聚乙烯、4％的硬脂酸锌、3％的石蜡。
96.s2：将mim粉体与黏结剂按体积比1.70:1加入密炼机中捏合制得喂料，然后对喂料进行破碎。
97.s3：将经破碎后的喂料通过注塑机及模具注塑成型为生坯；注射温度195℃，螺杆转速80r/min，注射压力220mpa。
98.s4：将生坯放入脱脂炉中，使用硝酸进行催化脱脂；催化脱脂的温度110℃，时间为10h，通酸量为6g/min。
99.s5：将经催化脱脂后的生坯置于烧结炉内进行负压脱脂，通入氩气，氩气流量为50l/min，以0.1℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从室温升至350℃；以3℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从350℃升至500℃；以0.1℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从500℃升至800℃，完成热脱脂。
100.s6、保持烧结炉内的压力为《10pa，以1℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从800℃升至900℃，然后保温10min，完成脱氧脱碳。
101.s7：保持烧结炉内的氩气的压力为10kpa，以2℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从900℃升至1320℃，然后保温360min，然后冷却至室温，完成烧结，得到烧结件。
102.s8：在真空中，将烧结件于950℃保温180min，然后冷却至室温，冷却介质为100kpa的氮气，冷却速率为50℃/min，完成固溶处理。
103.s9：将固溶处理后的工件置于-180℃的液氮中，保温90min后取出，然后置于空气中升温至室温，完成深冷处理。
104.s10：在真空中，将深冷处理后的工件460℃保温960min，然后冷却至室温，完成时效处理，得到超高强度高韧钢零件。
105.超高强度高韧钢零件的抗拉强度2165mpa，屈服强度1840mpa，延伸率7.3％(测试参考标准gb/t 228.1-2010),硬度52hrc的超高强度高韧钢零件。
106.本发明的实施例五为：
107.一种1800mpa级超高强度高韧钢的mim成型工艺，包括以下步骤：
108.s1：原料选择，mim粉体由以下重量百分比的金属粉末组成：c 0.2％、cr2.8％、ni 13.0％、co 16.0％、mo 2.2％、mn 0.05％、si 0.05％、s 0.008％、p 0.002％和余量的fe，mim粉体的粒径≤20μm。
109.按重量百分比计，黏结剂由以下组分组成：80％的聚甲醛、10％的聚乙烯、4％的乙烯-醋酸乙烯共聚物、4％的硬脂酸和2％的石蜡。
110.s2：将mim粉体与黏结剂按体积比1.59:1加入密炼机中捏合制得喂料，然后对喂料依次进行破碎和造粒。
111.s3：将经造粒后的喂料通过注塑机及模具注塑成型为生坯；注射温度185℃，螺杆转速50r/min，注射压力240mpa。
112.s4：将生坯放入脱脂炉中，使用硝酸进行催化脱脂；催化脱脂的温度120℃，时间为6h，通酸量为3g/min。
113.s5：将经催化脱脂后的生坯置于烧结炉内进行负压脱脂，通入氩气，氩气的流量为30l/min，以10℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从室温升至250℃，保温180min；以8℃/
min的升温速率将烧结炉内的温度从250℃升至400℃，保温180min；以3℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从400℃升至550℃，保温180min，完成热脱脂。
114.s6、保持烧结炉内的压力《10pa，以1℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从550℃升至1200℃，然后保温240min，完成脱氧脱碳。
115.s7：保持烧结炉内的氩气的压力为50kpa，以1℃/min的升温速率将烧结炉内的温度从1200℃升至1380℃，然后保温30min，然后冷却至室温，完成烧结，得到烧结件。
116.s8：在真空中，将烧结件于1150℃保温10min，然后冷却至室温，冷却介质为1000kpa氩气，冷却速率300℃/min，完成固溶处理。
117.s9：将固溶处理后的工件置于-170℃的液氮中，保温180min后取出，然后置于空气中升温至室温，完成深冷处理。
118.s10：在真空中，将深冷处理后的工件于550℃保温30min，然后冷却至室温，完成时效处理，得到超高强度高韧钢零件。
119.超高强度高韧钢零件的抗拉强度2205mpa，屈服强度1875mpa，延伸率5.2％(测试参考标准gb/t 228.1-2010),硬度55.8hrc的超高强度高韧钢零件。
120.本发明的对比例一为：
121.对比例一与实施例一的区别在于：mim粉体中ni的重量百分比为10％，co的重量百分比为18％。得到的零件抗拉强度2010mpa，屈服强度1850mpa，延伸率1.5％(测试参考标准gb/t 228.1-2010),硬度59hrc。
122.本发明的对比例二为：
123.对比例二与实施例一的区别在于：mim粉体中ni的重量百分比为18％，co的重量百分比为10％。得到的零件抗拉强度930mpa，屈服强度650mpa，延伸率25.0％(测试参考标准gb/t 228.1-2010),硬度30hrc。
124.综上所述，本发明提供的超高强度高韧钢零件的mim成型工艺，采用特定比例的co与ni金属制备得到生坯，再依次经过催化脱脂、热脱脂、脱氧脱碳、烧结、固溶处理、深冷处理和时效处理，得到屈服强度≥1800mpa，延伸率≥5％，硬度52～58hrc的超高强度高韧钢可以满足3c、工具、汽车、航空航天等行业对超高强度高韧及耐磨零部件的要求，具有生产效率高、成本低、尺寸一致性好等优点。
125.其中，固溶处理、深冷处理和时效处理是形成马氏体、马氏体相变和碳化物沉淀的关键步骤；固溶处理能够保证合金中的组分能够均匀地溶解到基体中，形成均匀的固溶体，起到提高延伸率的效果。深冷处理使得马氏体转化完全，同时抑制逆转变奥氏体形成，在马氏体基体上析出超细碳化物，改善组织均匀性，确保钢材在深冷处理后得到全马氏体组织。时效处理使得碳化物析出，进一步提升材料的硬度、强度和韧性。
126.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。