[发明专利]不锈钢及其制备方法

说明书

本发明提供了一种不锈钢，以重量百分数计，包括如下原料：95％～98％的17‑4PH不锈钢、0.1％～0.5％的铜锡合金、1.5％～5％的金属钼、0.1％～0.2％的金属钛与0.01％～0.1％的钒铁合金。本发明所述的不锈钢的密度与致密度均较高，抗拉强度与硬度性能较好，并且所需烧结温度低，降低了生产能耗与成本。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，特别是涉及一种不锈钢及其制备方法。

背景技术

17-4PH不锈钢，即0Cr17Ni4Cu4Nb钢，是一种马氏体沉淀硬化不锈钢。从固溶处理温度快速冷却至室温时，组织转变为马氏体；再经过480℃～560℃时效处理，由于马氏体基体沉淀出富铜相，使强度进一步的提高。因含碳量较低，耐腐蚀性和可焊性均优于马氏体型不锈钢，接近于某些奥氏体不锈钢。17-4PH不锈钢是一种具有较高强度和良好的耐腐蚀性材料，在航空航天、医疗器械、消费电子以及汽车制造等领域有着广泛的应用。

由于17-4PH不锈钢是沉淀硬化马氏体不锈钢，具有较高的硬度，从而导致其在加工上存在一定难度。金属粉末注射成型是一种新型的近净成型粉末冶金技术，该技术结合了传统粉末冶金技术和塑料注射成型技术，适合小型或形状复杂零件的批量生产，能够较好地解决加工困难问题。然而采用金属粉末注射成型技术对17-4PH不锈钢加工后的产品存在性能较差的问题，例如抗拉强度或硬度较低。此外，金属粉末注射成型技术中的烧结过程所要求温度非常高，从而增大生产能耗与成本，也不利于环保。

发明内容

基于此，本发明提供了一种不锈钢，所述不锈钢的密度与致密度均较高，硬度性能较好，并且所需烧结温度低，降低了生产能耗与成本。

本发明通过如下技术方案实现。

一种不锈钢，以重量百分数计，包括如下原料：95％～98％的17-4PH不锈钢、0.1％～0.5％的铜锡合金、1.5％～5％的金属钼、0.1％～0.2％的金属钛与0.01％～0.1％的钒铁合金。

在其中一个实施例中，以重量百分数计，包括如下原料：96％～98％的17-4PH不锈钢、0.2％～0.3％的铜锡合金、1.5％～4％的金属钼、0.14％～0.18％的金属钛与0.05％～0.08％的钒铁合金。

本发明还提供一种如上所述的不锈钢的制备方法，包括如下步骤：

将所述不锈钢的原料第一次混合，进行合金化，制备复合粉体；

将所述复合粉体与粘结剂第二次混合，制备喂料；

将所述喂料注射成型，然后脱脂，烧结。

在其中一个实施例中，合金化为机械合金化。

在其中一个实施例中，合金化采用的方式为球磨；其中，球磨的条件包括：转速为200rpm～300rpm；时间为8h～16h。

在其中一个实施例中，所述粘结剂选自聚甲醛基粘结剂。

在其中一个实施例中，第二次混合的温度为160℃～200℃；第二次混合的时间为1.5h～2.5h。

在其中一个实施例中，注射成型的条件包括：注射温度为160℃～200℃；注射压力为80MPa～120MPa。

在其中一个实施例中，脱脂的温度为100℃～120℃；脱脂的时间为7h～9h。

在其中一个实施例中，烧结的条件包括：温度为1200℃～1300℃；保温时间为1h～2h。

与现有技术相比较，本发明的不锈钢具有如下有益效果：