[发明专利]粉末注射成型Ti基产品的烘炉工艺及成型工艺有效

专利信息
申请号: 201910248458.1 申请日: 2019-03-29
公开(公告)号: CN109894617B 公开(公告)日: 2021-03-19
发明(设计)人: 苏绍华;王浩;朱明露;邬均文;王明喜 申请(专利权)人: 江苏精研科技股份有限公司
主分类号: B22F3/22 分类号: B22F3/22;B22F3/10
代理公司: 常州易瑞智新专利代理事务所(普通合伙) 32338 代理人: 周浩杰
地址: 213023 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 粉末 注射 成型 ti 产品 烘炉 工艺
【说明书】:

发明涉及粉末注射成型Ti基产品的烘炉工艺及成型工艺,其中烘炉工艺包括以下步骤:A、将金属内胆的烧结炉进行大气压标定,并进行真空检漏;B、确认无误后通入氢气,直至炉膛内保持微正压,微正压的范围为102~110KPa;C、待炉内微正压稳定后,点火升温,温度升至1300~1450℃并进行持续保温,保温时间为1~5h;D、保温结束后,停止通氢气,同时通入惰性气体进行降温。本发明中的烘炉工艺能够有效降低炉膛内的C、O含量,为提高Ti基产品的塑性提供了有利条件。同时本发明中粉末注射成型Ti基产品的成型工艺也正因为采用该烘炉工艺而使得Ti基产品的塑性得到有效提高。

技术领域

本发明涉及粉末注射成型Ti基产品的烘炉工艺及成型工艺。

背景技术

钛及钛合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀性强、生物相容性优异等优点,被广泛应用于航空航天、汽车、医药、电子等领域,但是,钛及钛合金的机加工性能差,难以切削,成为生产复杂形状零件的障碍。金属粉末注射成形(MIM)作为一种近净成形技术,材料利用率高,节省了加工费用,可大批量制备几何形状复杂的产品。

由于烧结炉在长期使用过程中,炉膛会沉积一些杂质,而Ti易与杂质里的C、O反应,导致产品的C、O含量过高(C:0.18-0.21wt%,O:0.4-0.5wt%),塑性降低,影响使用。

传统的降低C、O含量方法通常使用氧含量更低的原料粉末或调整粘结剂体系,但是会增加开发成本,且需要较长时间的验证。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种粉末注射成型Ti基产品的烘炉工艺,该烘炉工艺能够有效去除烧结炉里的杂质,降低产品的C、O含量,从而有效提高产品的塑性。

实现本发明第一个目的的技术方案是:本发明中粉末注射成型Ti基产品的烘炉工艺包括以下步骤:

A、将金属内胆的烧结炉进行大气压标定,并进行真空检漏;

B、确认无误后通入氢气,直至炉膛内保持微正压,微正压的范围为102~110KPa;

C、待炉内微正压稳定后,点火升温,温度升至1300~1450℃并进行持续保温,保温时间为1~5h;

D、保温结束后,停止通氢气,同时通入惰性气体进行降温。

上述步骤B中氢气的通入流量为10~40L/min。

作为优化设计,所述步骤B中氢气的通入流量为30L/min,微正压保持在106KPa;所述步骤C中升温速率为5℃/min,温度升至1400℃后保温3h。

在高温下氢气与碳、氧等会发生如下反应,并易于挥发:

H2(g)+C(s)→CxHy(g)

2H2(g)+O2(g)→2H2O(g);

因此能够有效降低炉膛里的C、O含量。

本发明的第二个目的是提供一种粉末注射成型Ti基产品的成型工艺,通过该成型工艺获得的Ti基产品具有很好的塑性。

实现本发明第二个目的技术方案是:本发明中粉末注射成型Ti基产品的成型工艺包括如下步骤:

a、喂料制备;

b、将喂料在注射成型机上注塑获得注射坯;

c、对注射坯进行脱脂获得脱脂坯;

d、将脱脂坯放入金属内胆的烧结炉进行烧结前,先对金属内胆的烧结炉进行上述的粉末注射成型Ti基产品的烘炉工艺;然后将脱脂坯放入金属内胆的烧结炉进行烧结获得烧结产品。

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