[发明专利]一种烧结类回弹量可控的17-4PH不锈钢零件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烧结类回弹量可控的17-4PH不锈钢零件及其制备方法；属于高精密器件制备技术领域。

背景技术

17-4PH不锈钢由于具有高强度、高韧性等杰出的机械性能、良好的耐腐蚀性能和较好的高温性能，而且成型性、可焊性等工艺性能优良，广泛应用于汽车、航天航空、核工业、石油、化工、能源等尖端工业和民用工业领域。该钢可作为在370℃以下，要求耐磨、耐蚀、高强度的结构件，例如传动装置、铀、齿轮、螺栓，笛子、垫圈、阀及泵零件，还可用于400℃以下工作的飞机、导弹的紧固件。

采用模压成形以及注射成形制备17-4PH不锈钢具有组织均匀、性能高的优势。由于制备工艺中都存在烧结工序，而17-4PH不锈钢在其烧结过程中通常都存在少量、不可避免的变形，使得产品尺寸精度不能达到要求，即使烧结产品经一次整形后，其合格率仍然较低(合格率一般为70-80％)。在实际加工整形过程中，大量存在整形回弹的问题。零件被加工到要求尺寸之后，放置一段时间便会由于内应力的释放而出现少量的回弹，使得零件尺寸再次超出要求。

到目前为止还未件通过组分调整以及热处理相结合的处理方式，来解决整形回弹、尺寸精度达不到要求这一问题的相关报道。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种烧结类回弹量可控的17-4PH不锈钢零件及其制备方法。

本发明一种烧结类回弹量可控的17-4PH不锈钢零件；其组分以质量百分比计包括：

碳≤0.07％、

锰≤1.00％、

硅≤1.00％、

铬20～22％、

镍3.0～4.5％

磷≤0.035％、

硫≤0.03％、

铜3.0～4.5％、

铌+钽0.15～0.45％；

余量为铁。

本发明一种烧结类回弹量可控的17-4PH不锈钢零件的制备方法；包括下述步骤：

步骤一

按设计的组分配取原料粉末后，按设计尺寸成形，得到一批样品后，取一部分样品研究当烧结时间为定值时，烧结温度与烧结后所得样品中高温铁素体相含量的关系，并得出烧结温度与烧结后所得样品中高温铁素体相含量的关系图；所述烧结温度为1300-1360℃；

取剩余部分的样品研究当烧结温度为定值时，烧结时间与烧结后所得样品中高温铁素体含量的关系，并得出烧结时间与烧结后所得样品中高温铁素体含量的关系图；所述烧结温度选自1300-1360℃中任意一定值，所述烧结时间为2-6小时；

根据烧结温度与烧结后所得样品中高温铁素体相含量的关系图以及烧结时间与烧结后所得样品中高温铁素体含量的关系图得出三维图；所述三维图的Z轴为烧结后所得样品中高温铁素体含量、X轴为烧结温度、Y轴为烧结时间；

步骤二

将烧结后样品按设计尺寸整形后，放置2-3天后测量烧结后样品的回弹量；得到回弹量与高温铁素体相含量的关系图；

步骤三

按设定的回弹量范围，在步骤二所得回弹量与高温铁素体相含量的关系图找出高温铁素体相含量的范围，然后根据所找出的高温铁素体相含量的范围；在步骤一所得三维图中，找到该高温铁素体相含量的范围所对应的烧结温度和烧结时间。

本发明一种烧结类回弹量可控的17-4PH不锈钢零件；回弹量回弹量最低可降低至5％。

本发明一种烧结类回弹量可控的17-4PH不锈钢零件；按设计尺寸整形后，放置2-3天后，产品的合格率大于等于95％。

本发明一种烧结类回弹量可控的17-4PH不锈钢零件；所述原料粉末的粒度为5-20微米。

在实际操作过程中，当只追求成品率时，可按照上述操作步骤，将本发明所设计组分的17-4PH不锈钢粉末，在1300-1360℃烧结2-6小时后随炉冷却至室温；所述原料粉末的粒度为5-20微米。可大大提高一次整形的成品率。

只追求成品率时，其进一步优选方案为：在1340-1360℃烧结2-6小时后随炉冷却至室温。可大大提高一次整形的成品率。更进一步的方案为：在1360℃烧结2-6小时后随炉冷却至室温。

原理和优势