[发明专利]高比重钨合金的烧结工艺

说明书

【技术领域】

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种高比重钨合金的烧结工艺。

【背景技术】

金属粉末注射成型技术(MIM)是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科相互渗透与交叉的产物，利用模具可注射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件，能够快速准确的将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品并可直接批量生产出零件，是制造技术行业一次新的变革。该工艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、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制品密度低、材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、复杂结构的缺点，特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的金属零件。经过20多年的努力，目前MIM已成为国际粉末冶金领域迅速发展的最具前途的近净尺寸成形技术，被誉为“国际最热门的金属零部件成形技术”之一。喂料(金属喂料、陶瓷喂料)的生产是金属注射成形行业不可或缺的组成部分，因为注射工艺技术要求注射原料必须为一定大小的均匀颗粒喂料，且不能直接使用粉末，更重要的是喂料成分必须稳定保证烧结产品尺寸稳定，因此，开发出针对需求性能的喂料技术对整个行业来讲非常必要且至关重要。

现有的振动马达、陀螺仪等电子设备都需要使用到质量块来配重或者作振子，这时都需要该质量块密度高、无磁性、热膨胀系数低、易导热、还能与铜、银等焊料焊接等多种要求，但是，现有的材料制造出来的质量块已经无法满足对质量块越来越多的各种要求。

【发明内容】

本发明提供了一种高比重钨合金的烧结工艺，其烧结出来的钨合金可以解决传统材料制造出来的质量块无法满足对质量块越来越多的各种要求的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高比重钨合金的烧结工艺，该工艺包括以下步骤：配料：提供粒状的钨合金喂料，该钨合金喂料由高比重钨合金粉末与粘接剂混合而成，该钨合金至少包括W、Ni、Cu、Fe、及Co，其中W占该钨合金的质量百分比≥85％；成型：将所述钨合金喂料在注射温度为100-195℃、注射压力为600-1800bar、注射速度为30-140mm/s的条件下注射到模具中，以形成钨合金生坯；溶剂脱脂：将所述钨合金生坯置于温度为25-45℃的水浴中进行溶剂脱脂8-24h；气氛热脱脂：将溶剂脱脂后的钨合金生坯在脱脂温度为600-1000℃，推舟速度为20-45min/舟的分解气中进行热脱脂10-28h；气氛烧结：将热脱脂后的钨合金生坯在烧结温度为1400-1500℃，推舟速度为20-45min/舟的分解气中进行烧结10-28h，冷却后得到高比重钨合金。

优选的，在配料步骤中，所述钨合金喂料的含水率≤0.2％。

优选的，所述钨合金的密度为16.5-19.0g/cm³。

优选的，在配料步骤中，所述粘接剂为有机粘接剂。

优选的，在溶剂脱脂步骤中，利用正庚烷进行溶剂脱脂。

优选的，在热脱脂和烧结步骤中，所述钨合金生坯均在推杆炉中进行气氛热脱脂和气氛烧结。

优选的，在热脱脂和烧结步骤中，均采用氨分解气作为保护气体。

本发明的优点在于：本发明提供的烧结工艺烧结出来的高比重钨合金，具有密度高、硬度大、无磁性、烧结温度低、以及热膨胀系数低等，可以满足高温高湿盐雾等要求，并且具有与锻件接近的物理、化学和机械性能。

【具体实施方式】

下面结合实施例对本发明作详细说明，但其对本发明的范围无任何限制。

本发明提供的一种高比重钨合金是通过金属粉末注塑成型(Metelinjectionmolding，简称MIM)工艺将粒状的高比重钨合金喂料注塑成所需形状，然后烧结而成。所述高比重钨合金是以W为基材，并添加少量Ni、Cu、Fe、Co等元素的合金材料，其中，所述W占该钨合金的质量百分比≥85％，从而使得这种钨合金的密度高达16.5-19.0g/cm³，导热系数可以达到磨具钢的5倍，可与铜、银焊料焊接，射线吸收能力比铅高30-40％，可以广泛用作军事、医疗、机械、电子等行业中的屏蔽、配种材料，如，手机中的质量块、陀螺仪的转子等。

本发明还提供了一种制作上述高比重钨合金的烧结工艺，该烧结工艺包括如下步骤：