[发明专利]一种粉末冶金不锈钢

说明书

一种粉末冶金不锈钢及其制备方法，不锈钢中的化学成份按质量百分比计为：C≤0.02％、Si：4.6％～4.9％、Mn：0.8％～1.5％、Cr：12.0％～14.0％、Ni：5.0％～8.0％、Cu：0.50％～1.5％、Mo：0.5％～1.0％、P≤0.005％，S≤0.003％，T.O≤0.006％，其余为铁和不可避免的杂质。本发明的粉末冶金不锈钢的制备方法，钢质非常洁净，能够形成非金属夹杂的磷、硫、氧等的含量极低。本发明制备的不锈钢产品，在抗拉强度超过1400MPa的前提下，保持了良好的伸长率和断面收缩率，从而扩大了产品的应用范围，满足更高强度的要求。

技术领域

本发明涉及粉末冶金不锈钢技术领域，具体涉及一种粉末冶金不锈钢及其制备方法。

背景技术

雾化合金铁粉是一种高性能铁基粉末材料，其主要采用优质废钢为原料，在冶炼过程中添加铜，镍，钼等合金元素，然后再经高压水、脱水、干燥、还原、破碎等工序制得；或者采用气雾化喷粉的方式制得。由于在冶炼过程中添加了合金元素，使粉末产品达到了完全合金化的效果，粉末颗粒中的合金成分均匀，无偏析，具有均匀的物理、化学特性，可用于生产组织均匀的材料。同时，由于所添加合金元素的特性和合金化作用，使其制造的材料具有高强度、高韧性、高耐磨、高耐蚀性等一系列优异的机械性能。

粉末冶金不锈钢是用粉末冶金方法制造的不锈钢，其优点是减少合金元素偏析，细化显微组织，改善性能，节约材料、节约能耗、降低成本，广泛应用汽车、家用电器、医疗器械等领域。

目前国内外粉末冶金生产厂家多使用铜，镍，钼，锰等作为合金元素，目的是使用其制造的零件具有高强度、高韧性、高耐磨、高耐蚀性、高硬度等特性，在制作不锈钢粉末时硅元素一直未被广泛使用。一般来讲不锈钢粉中添加一定量的硅元素后，在后续的烧结过程中会生成大量的硬脆相，使材料发脆，对一般的结构材料及零件来讲是不利的。只有通过合理的热处理才能降低不锈钢材料的脆性。

中国专利文件(申请号201810772094.2)公开了一种名称为“一种粉末冶金奥氏体不锈钢及其制备方法”，其特征是本发明提供了一种粉末冶金奥氏体不锈钢的制备方法，包括以下步骤：将奥氏体不锈钢粉、氧化钇粉和润滑剂混合，得到混合粉体，然后依次经压制和烧结，得到粉末冶金奥氏体不锈钢；所述氧化钇粉的质量为混合粉体质量的0.2-0.4％。本发明以奥氏体不锈钢粉和氧化钇粉为原料，通过添加一定量的氧化钇粉作为稳定剂，可以在高温条件下减少析出相，同时可以弥散分布在基体内，实现基体晶粒细化，进而降低孔隙率，改善了夹杂物的形状尺寸，减少了钢中夹杂物的数量，有效的减少了点蚀诱发源的数量；同时，钢中稀土氧化物能有效地脱硫、降低钢中夹杂物数量并使夹杂物改性，从而增强了钢基体的耐蚀性。该专利的缺点是所选取的奥氏体不锈钢材质为316L或304，两者的抗拉强度只有500-800MPa的水平，无法应用于需要更高抗拉强度的场所。

中国专利文件(申请号202010662231.4)公开了一种名称为“一种高密度、高硬度真空烧结不锈钢材料及其加工工艺”，其特征是本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种高密度、高硬度真空烧结不锈钢材料及其加工工艺，所述不锈钢材料包括18.0-2 0.0％的Cr，8.0％-12.0％的Ni、以及余量为Fe的微量元素。本发明通过将铜粉、镍粉和铁元素混合后制成不锈钢材料，并经过混合、压制成形、烧结、整形等工艺加工而成；经测试，烧结体的密度达到7.2g/cm3以上，硬度超过60HRB，其硬度达到客户要求，经用户试装，产品无变形，满足使用要求。该专利的缺点是所选取的材质为304L，其抗拉强度也是只有500-800MPa的水平，同样无法应用于需要更高抗拉强度的场所。

总之，现有技术的粉末冶金不锈钢强度级别比较低，不能承受更高强度的应用场所，不能充分发挥粉末冶金不锈钢的优势，因此，急需研发一种具有更高强度的粉末冶金不锈钢产品(且综合性能良好)，在烧结过程能够不留残余，充分保障泡沫钢性能，工艺简单，安全可靠，甚至对产品的质量有所提升的泡沫钢制取方法。

发明内容