[发明专利]一种钢基MoNiB金属陶瓷螺杆的制备方法

说明书

本发明公开了一种钢基MoNiB金属陶瓷螺杆的制备方法，包括以下步骤：制备Mo‑Ni‑B金属混合粉末；机械加工钢质芯棒，将钢质芯棒放置于圆筒状模具内；将Mo‑Ni‑B金属粉末填充于钢质芯棒和圆筒状模具、端盖之间形成的模腔内，冷等静压压力成型，得到钢基Mo‑Ni‑B金属螺杆坯料；将钢基Mo‑Ni‑B金属螺杆坯料机械加工成螺杆毛坯；对螺杆毛坯进行真空烧结，得到钢基MoNiB复合金属陶瓷螺杆熟坯；对钢基MoNiB复合金属陶瓷螺杆熟坯精加工，得到MoNiB复合金属陶瓷品螺杆成品。本发明制备的钢基MoNiB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。

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MoNiB陶瓷材料制造技术，主要包括MoNiB金属陶瓷制粉、冷等静压成型、真空烧结成型或热等静压成型，应用于超高腐蚀和高磨损的无卤增强塑料、透明塑料等的混炼、挤塑成型和注塑成型等。

背景技术

无卤塑料、纤维增强塑料、金属粉末增强塑料和透明塑料的混炼、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201410455813.X公开了一种三元硼化物陶瓷/铁基表面复合材料的制备方法，将金属粉末与乙醇溶剂、PVB粘接剂制成浆料涂于钢表面，激光熔覆制成质量百分比35.6％Mo，5.0％B，10.0％Cr和49.4％Ni的硼化物涂层。

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，作为作为整体材料应用，既不经济也不耐用。本发明钢基MoNiB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和透明塑料的混炼、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和透明塑料的混炼、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MoNiB金属陶瓷螺杆的制备方法，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MoNiB金属陶瓷螺杆的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，以镍粉、硼化钼合金粉、硼化镍合金粉、镍铬合金粉为原料，并添加粘接剂进行球磨，再经干燥和筛分后，制得Mo-Ni-B金属混合粉末；

步骤2，机械加工钢质芯棒，在钢质芯棒外径表面沿着长度方向加工凸台或凹槽，将钢质芯棒放置于圆筒状模具内，圆筒状模具两端通过端盖固定，并在端盖上加工带管状芯棒的定位孔；

步骤3，将步骤1制备好的Mo-Ni-B金属粉末填充于钢质芯棒和圆筒状模具、端盖之间形成的模腔内，经过排气、密封和冷等静压压力成型，得到钢基Mo-Ni-B金属螺杆坯料；

步骤4，将步骤3得到的钢基Mo-Ni-B金属螺杆坯料机械加工成螺杆毛坯；

步骤5，对步骤4得到的螺杆毛坯进行真空烧结，得到钢基MoNiB复合金属陶瓷螺杆熟坯；

步骤6，对步骤5得到的钢基MoNiB复合金属陶瓷螺杆熟坯精加工，得到MoNiB复合金属陶瓷品螺杆成品。

进一步的，所述步骤1中，按照质量百分比，各原料的含量为：50～70％的硼化钼合金粉、0.1～2.0％的硼化镍合金粉、0.1～37.5％的镍铬合金粉和余量的镍粉；外加上述原料总质量1～5％的粘接剂，所述粘接剂为石蜡或聚乙烯醇。