[发明专利]一种钢基MoFeB金属陶瓷螺杆的制备方法

说明书

本发明公开了一种钢基MoFeB金属陶瓷螺杆的制备方法，包括以下步骤：将中碳调质合金机械加工成钢基螺杆芯棒，并制备Mo‑Fe‑B金属粉末；将钢基螺杆芯棒放置于圆筒模具内，将Mo‑Fe‑B金属粉末填充于钢基芯棒和圆筒模具之间的空腔，经过振实、排气和密封，得到复合体；冷等静压压力成型，制备成钢基Mo‑Fe‑B金属螺杆坯料；进行机械粗加工，加工成螺杆毛坯；进行真空烧结，制成钢基MoFeB金属陶瓷螺杆；精加工，制成成品螺杆。本发明的一种钢基MoFeB金属陶瓷螺杆同时具有超高的耐腐蚀性能和耐磨损性能，综合性能优秀，可以广泛应用于无卤塑料、纤维增强塑料、金属粉末增强塑料的混炼、挤塑、注塑螺杆。

技术领域

本发明属于金属陶瓷螺杆复合材料加工制造、应用领域，具体涉及金属陶瓷复合螺杆制造和MoFeB陶瓷材料制造技术，主要包括金属陶瓷粉末制造、冷等静压成型和真空烧结成型，应用于高腐蚀和高磨损的无卤塑料、加纤维增强塑料、加金属粉末增强塑料的混炼、挤塑成型和注塑成型等。

背景技术

无卤塑料、纤维增强塑料、金属粉末增强塑料的混炼、挤塑、注塑螺杆需要超高的耐腐蚀性能和超强的耐磨损性能。传统的氮化螺杆、高速钢螺杆、粉末不锈钢螺杆、硬质合金涂层螺杆等只能部分满足或完全不能满足要求。

为了获得超高的耐腐蚀性能和超强的耐磨损性能，硼化物金属陶瓷材料逐渐受到科技工作者的关注，发明专利201710134136.5公开了一种高强度钼铁硼三元硼化物材料及其制备方法，其元素质量百分比为:硼3～6％，钼28～60％，镍3～10％，铬5～20％，碳0.2～0.8％，钒0.5～4％，铌1～4％，钨0.3～8％，铈0.1～1％，锰1～3％和余铁，其制备方法为雾化制粉和热等静压烧结方法获得。发明专利201310657697.5公开了一种三元硼化物金属陶瓷的制备工艺，将钼粉、硼铁粉末、镍粉、铬粉与有机混合球磨制成料浆喷射制钢表面，经烧结成型。发明专利2135931.8公开了三元硼化物金属陶瓷覆层材料及其制备工艺，将金属粉末与添加剂(2-5％聚乙烯醇缩丁醛、增塑剂、均化剂等溶于70-95％乙醇)按1:0.6-1.5形成料浆涂敷于钢铁表面，经真空烧结制成48％Mo，6％B，5％Cr，2％Ni，2％Ti，2Cu和余Fe的合金。

但是，三元硼化物涂层脆硬，浆料涂刷钢基表面有一定局限性，作为整体材料应用，既不经济也不耐用。本发明钢基MoFeB金属陶瓷螺杆的制备方法，具有优良的强度和韧性结合、耐腐蚀性和耐磨损性能结合，以满足制造高腐蚀和高磨损的无卤塑料螺杆、加纤维增强塑料螺杆、加金属粉末增强塑料的混炼、挤塑成型和注塑成型螺杆机械零件产品。

发明内容

鉴于浆料涂刷钢基表面烧结制备三元硼化物涂层性能脆性，成型方法单一，应用面受限，无法满足高腐蚀和高磨损的无卤塑料螺杆、加纤维增强塑料螺杆、加金属粉末增强塑料的混炼、挤塑成型和注塑成型螺杆等制造需求，本发明的目的是提供一种钢基MoFeB金属陶瓷螺杆制备方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种钢基MoFeB金属陶瓷螺杆的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将中碳调质合金机械加工成钢基螺杆芯棒，并制备Mo-Fe-B金属粉末；

步骤2，将步骤1得到的钢基螺杆芯棒放置于圆筒模具内，将步骤1制备好的Mo-Fe-B金属粉末填充于钢基芯棒和圆筒模具之间的空腔，经过振实、排气和密封，得到复合体；

步骤3，对步骤2得到的复合体进行冷等静压压力成型，制备成钢基Mo-Fe-B金属螺杆坯料；

步骤4，对步骤3得到的钢基Mo-Fe-B金属螺杆坯料进行机械粗加工，加工成螺杆毛坯；

步骤5，对步骤4得到的螺杆毛坯进行真空烧结，制成钢基MoFeB金属陶瓷螺杆；

步骤6，对步骤5得到的钢基MoFeB金属陶瓷螺杆进行精加工，制成成品螺杆。