[发明专利]一种粉末冶金材料注射成型方法

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种粉末冶金材料注射成型方法。

背景技术

粉末冶金注射成型工艺(linjection moulding简称MIM)是一种将粉末冶金与塑料注射成型工艺相结合的新型制造工艺技术，该工艺适合大批量生产小型精密三维形状复杂以及具有特殊性能要求的金属零部件的制造，烧结产品不仅具有与塑料注射成型所得到的制品一样的复杂形状和高精度，而且具有锻造件接近的物理，化学性能和机械性能。它可以制造绝大多数难熔金属及其化合物，多孔材料，它比铸造工艺产品具有毛坯少，不需要或很少需要随后的机械加工，故能大大节约金属材料，降低产品成本。

粉末冶金注射成型工艺的特点在于，粉末冶金注射成型主要是将传统粉末冶金技术与现代塑料注射成型工艺相结合而形成的一种零部件新型成型技术，其可以直接制造出具有最终形状的零部件，最大限度地减少机加工量和节省原材料，解决了多年来一直困扰粉末冶金领域的复杂形状制品成形难的问题；而且该技术的材料适应性广，凡是可以制成粉末的金属、合金、陶瓷等均可用此技术制成零部件。此外，该技术还可以实现全自动化连续生产，生产效率高，材料性能优异，产品尺寸精度高，因此受到广泛重视。目前使用采用粉末冶金注射成型工艺制备的铁基材料密度能达到6.5-7g/cm³左右，抗拉性能也不高，表面硬度也很难满足需要，因此需要综合性能更好的粉末冶金材料来满足市场需要。

发明内容

本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种粉末冶金材料注射成型方法，解决了生产过程中混料不均匀的问题，使得最终产品密度提高，拉伸强度增强，同时提高了表面硬度。

本发明是通过以下技术手段实现的：

一种粉末冶金材料注射成型方法，按照以下步骤进行：

步骤一，以重量份计，将40-50份水雾化铁粉、20-30份还原铁粉、5-10份不锈钢粉、2-6份氧化锌粉和3-6份四氯化钛粉加入到研磨机中，研磨得到粒径为100-200μm的混合粉末；

步骤二，以重量份计，将3-8份碳酸乙烯酯、5-10份2-氰基丙烯酸乙酯、2-6份聚乙烯醇缩丁醛、1-4份丙烯酰胺和1-4份甲苯二异氰酸酯加入到混合搅拌机中，搅拌混合均匀，得到混合物一；

步骤三，将混合粉末加入到混合物一中，搅拌混合均匀得到混合物二；

步骤四，将混合物二放入模具中，在真空度为0.01-0.05MPa的条件下，加热到160-180℃下压制成型，得到压坯；

步骤五，将压坯在惰性气体保护的条件下加热到350-380℃，保持40-60分钟，得到初品；

步骤六，将初品在真空度为0.001-0.004MPa的条件下加热到1150-1200℃，保温200-250分钟，然后降至室温，得到粉末冶金材料。

所述的粉末冶金材料注射成型方法，步骤二中搅拌混合的条件可以为搅拌速度130-150转/分钟，搅拌温度60-70℃，搅拌时间30-50分钟。

所述的粉末冶金材料注射成型方法，步骤三中搅拌混合速度可以为80-100转/分钟，搅拌时间可以为20-30分钟。

所述的粉末冶金材料注射成型方法，步骤四中压制成型的压力可以为800-900MPa。

所述的粉末冶金材料注射成型方法，步骤五中惰性气体可以为氮气或氩气。

所述的粉末冶金材料注射成型方法，步骤六降温过程可以为先自然降温至400-500℃后，再以80-100℃/分钟的速度降至室温。

本发明提供的粉末冶金材料注射成型方法得到的粉末冶金材料密度达到了7.65g/cm³以上，拉伸强度达到了1320MPa以上，伸长率达到了4.2-4.5％，表面硬度达到了700HV以上，具有良好的耐磨性与硬度，同时具有一定的延展性，可以很好地应用于各个领域。

具体实施方式

实施例1

一种粉末冶金材料注射成型方法，按照以下步骤进行：

步骤一，以重量份计，将40份水雾化铁粉、20份还原铁粉、5份不锈钢粉、2份氧化锌粉和3份四氯化钛粉加入到研磨机中，研磨得到粒径为100μm的混合粉末；

步骤二，以重量份计，将3份碳酸乙烯酯、5份2-氰基丙烯酸乙酯、2份聚乙烯醇缩丁醛、1份丙烯酰胺和1份甲苯二异氰酸酯加入到混合搅拌机中，搅拌混合均匀，其中搅拌速度为130转/分钟，搅拌温度60℃，搅拌时间30分钟，得到混合物一；