[发明专利]采用粉末注射成形制备铁钴合金复杂零件的方法

说明书

本发明涉及采用粉末注射成形制备铁钴合金复杂零件的方法，采用粉末注射成形制备铁钴合金复杂零件的方法，包括以下步骤：S1、将Fe‑Co系软磁合金粉末通过粉末注射成型工艺制备获得注射坯；S2、将注射坯进行酸脱处理获得脱脂坯；S3、将脱脂坯进行烧结获得烧结坯；S4、将烧结坯放入热等静压烧结炉中进行热等静压工艺处理，获得半成品；S5、对半成品进行氢气还原处理，获得成品件；其中，热等静压工艺条件为：温度设定为1150‑1180℃，压力150‑160MPa，保压时间2‑3h。本发明能有效提升MIM烧结铁钴系软磁合金产品烧结坯密度、软磁性能，可以降低产品的C、O含量，并且能够获得表面光洁的产品。

技术领域

本发明涉及一种粉末注射成型领域，特别涉及采用粉末注射成形制备铁钴合金复杂零件的方法。

背景技术

Fe-Co系软磁合金具有高饱和磁感应强度、较高磁导率、低矫顽力和磁滞损耗、电阻率低、涡流损耗较高的特点，适用于直流和低频条件下使用。随着5G时代的到来，越来越多的电子设备需要具备磁屏蔽能力来防止电磁信号的干扰，对于低频磁场屏蔽，Fe-Co系合金具备很大的应用潜力。伴随着智能设备的小型化，如何生产形状复杂的Fe-Co系合金零件成为亟需解决的问题。

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。但Fe-Co系合金粉末致密化困难，烧结后密度低，磁性能较铸造产品相比损失较大，成为阻碍Fe-Co系合金MIM应用的障碍。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用粉末注射成形制备铁钴合金复杂零件的方法，该方法是为了改善MIM烧结铁钴系软磁合金制品的烧结坯密度低，C、O含量高，塑性低的缺点作出的创新，该方法能有效提升MIM烧结铁钴系软磁合金产品烧结坯密度、软磁性能，可以降低产品的C、O含量，并且能够获得表面光洁的产品。

提供一种采用粉末注射成形制备铁钴合金复杂零件的方法，该方法

实现本发明目的的技术方案是：本发明包括以下步骤：

S1、将Fe-Co系软磁合金粉末通过粉末注射成型工艺制备获得注射坯；

S2、将注射坯进行酸脱处理获得脱脂坯；

S3、将脱脂坯进行烧结获得烧结坯；

S4、将烧结坯放入热等静压烧结炉中进行热等静压工艺处理，获得半成品；

S5、对半成品进行氢气还原处理，获得成品件；

其中，热等静压工艺条件为：温度设定为1150-1180℃，压力150-160MPa，保压时间2-3h。

上述步骤S2中酸脱处理的通酸时间≥300min。

上述步骤S3采用石墨炉烧结，其烧结的工艺参数为：烧结温度设定为1250～1400℃，保温时间6～10h，烧结气氛为Ar，8～15KPa分压，炉冷至200℃后进行喷气快冷。

上述步骤S5中氢气还原处理中烧结温度设定为1200-1450℃，保温时间为50～100m in，氢气气氛，微正压，标准大气压+(0.2-1)KPa，气体流量为10-40L/min。

上述炉冷至200℃之前，采用缓冷，冷速为200℃/h。

上述氢气还原处理在连接炉内进行，高温下氢气与碳、氧反应原理如下：

H2(g)+C(s)→CxHy(g)

2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)。

上述步骤S1注射坯的制作过程为现有技术，其主要过程为：先将Fe-Co系软磁合金粉末与粘结剂混合制备获得喂料；然后将喂料加入注射机内，通过注射机注射形成注射坯。