一种合金多孔材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种合金多孔材料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)喂料混炼；(2)产品注射成型；(3)催化脱脂；(4)真空脱脂烧结；(5)表面钝化处理。本发明专利技术在结构成型方面能够充分的发挥注射成型工艺的优势，特别是在高复杂结构、超薄壁结构等异形难度结构方面，能够完美的成型合金多孔材料，比其它行业制造工艺更具有竞争优势。制造工艺更具有竞争优势。

【技术实现步骤摘要】
一种合金多孔材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及金属粉末注射成型
，具体涉及一种合金多孔材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]多孔材料产品是一种多孔隙、低比重、比表面大、渗透性优的合金材料产品，主要应用在过滤、能吸、消音、传导等领域，目前的制作工艺主要集中在粉体压制成型、浇铸成型、3D打印等。
[0003]当下多孔材料产品的市场发展趋势朝向材料高性能、高复杂结构化、合金材料多元化等方向发展，传统多孔材料生产工艺在某些新型应用领域在实现效率和性能要求上已经无法满足市场需求，需拓展结合其它新型生产工艺来满足多孔材料市场的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服
技术介绍
的技术缺陷，提供一种合金多孔材料及其制备方法。本专利技术在结构成型方面能够充分的发挥注射成型工艺的优势，特别是在高复杂结构、超薄壁结构等异形难度结构方面，能够完美的成型合金多孔材料，比其它行业制造工艺更具有竞争优势。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0006]一种合金多孔材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)喂料混炼：
[0008]所述喂料包括合金粉末及粘结剂组合；按质量百分比计，所述合金粉末占所述喂料质量为90％，所述粘结剂组合占所述喂料质量为10％；
[0009]按质量百分比计，所述粘结剂组合包括：POM 86％～89％、HDPE 4.5％～7％、EVA 2％～3％、微晶蜡1.5％～2％、硬脂酸1.5％～3％、抗氧化剂0.5％～1.0％，各组分总量为100％；
[0010]先将POM、HDPE、EVA加入密炼造粒一体机内，升温至183～188℃，浆叶转速每分钟18～25转，搅拌13～16min融合状态，然后加入合金粉末，转速每分钟43～46转，搅拌加入微晶蜡、硬脂酸、抗氧化剂，喂料成泥后充分搅拌25～32min后通过冷却挤出造粒，获得注射所需的成品喂料；
[0011](2)产品注射成型：
[0012]产品注射成型在高速注射机上进行，注射温度设定：射嘴196～199℃，一段193～196℃，二段188～195℃，三段182～185℃，四段178～182℃，五段170～176℃，注射速度83％～91％，注射压力84～86MPa，保压38～41MPa，模具设定温度95～102℃，注射时间设定1.0～1.8S；
[0013](3)催化脱脂：
[0014]产品放入催化脱脂炉内，进气去除POM粘结剂载体，通入N2气体进行气氛保护，炉
膛加热温度设定120℃，通酸流量每分钟3.3～3.6克，脱脂时间设定为400～420min，脱脂率控制在7.1％以上；
[0015](4)真空脱脂烧结：
[0016]此工序在1200℃充分烧结，完成材料致密化，烧结升温曲线如下：室温～600℃，以每分钟3℃的速率升温并在600℃持温110～120min，保护气体为N2，气体流量每分钟42～45L/min，600℃持温结束后以每分钟5℃的速率升温到1050℃，真空烧结并持温60～62min，持温结束后以每分钟5℃的速率升温到1200℃并持温160～166min，炉内压力控制在15KPa，通入AR气体保护气氛，气体流量为每分钟25～26L/min，持温结束后随炉冷却至80℃出炉，整个工艺结束；
[0017](5)表面钝化处理：
[0018]将烧结后产品用超声波清洗4～6min，甩干泡入环保型钝化液内钝化85～92min，钝化后取出产品用清水冲洗干净并甩干，再泡入封闭剂内8～12min，封闭处理结束后用清水冲洗干净，放入烘箱120℃烘干20～22min，完成整个工艺。
[0019]优选地，所述步骤(1)中，采用粉末粒度为总含量1.8wt％的40微米、14wt％的100微米、84.2wt％的40～100微米的316L粉末，振实密度4.57～4.63g/cm3，松装密度4.08g/cm3，氧含量520ppm的水气联合雾化的316L合金粉末。
[0020]更优选地，所述合金粉末元素含量为：氧含量
‑
0.29％、铬含量
‑
18％、锰含量
‑
0.79％、碳含量
‑
0.023％、硫含量
‑
0.004％、磷含量
‑
0.018％、硅含量
‑
0.62％、镍含量
‑
11％、钼含量
‑
2.2％、余量
‑
铁。
[0021]优选地，所述步骤(1)中，所述抗氧化剂为抗氧剂1010。
[0022]一种合金多孔材料，采用采用如上所述的一种合金多孔材料的制备方法制备得到。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024](1)本专利技术的优势在于能够快速便捷的高效率成型，与机加工、压制等传统行业相比节约了大量的人力和物力投入及成本，成本控制方面能够降低30％左右；另外，本专利技术的技术优势还在于能够多范围区间选择不同粒径的粉末及粉体形貌来调节注射喂料，来制造符合不同产品要求的孔隙度；
[0025](2)本专利技术同时具有灵活多变的材料选项，能够支持不同材料的选择，特别是在高硬度耐磨多孔材料方面，由于本专利技术的工艺特性是净成型工艺，能够降低其它工艺无法取代的材料和加工成本；
[0026](3)本专利技术在结构成型方面能够充分的发挥注射成型工艺的优势，特别是在高复杂结构、超薄壁结构等异形难度结构方面，能够完美的成型产品，比其它行业制造工艺更具有竞争优势。
具体实施方式
[0027]为了更好地理解本专利技术的内容，下面结合具体实施例作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本专利技术进一步说明，而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术所述的内容后，该领域的技术人员对本专利技术作出一些非本质的改动或调整，仍属于本专利技术的保护范围。
[0028]实施例1～4所述密炼造粒一体机为亘易隆复合式密炼造粒一体机，型号M
‑
H
‑
10L
‑
DCSS
‑
H。
[0029]实施例1～4所述高速注射机为广东诺恩MIM130。
[0030]实施例1
[0031]一种合金多孔材料的制备方法，包括如下步骤：
[0032](1)喂料混炼：
[0033]所述喂料包括合金粉末及粘结剂组合；按质量百分比计，所述合金粉末占所述喂料质量为90％，所述粘结剂组合占所述喂料质量为10％；
[0034]采用粉末粒度为总含量1.8wt％的40微米、14wt％的100微米、84.2wt％的40～100微米的316L粉末，振实密度4.63g/cm3，松装密度4.08g/cm3，氧含量520ppm的水气联合雾化的316L合金粉末；所述合金粉末元素含量为：氧含量
‑
0.29％、铬含量
‑
18％、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合金多孔材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)喂料混炼：所述喂料包括合金粉末及粘结剂组合；按质量百分比计，所述合金粉末占所述喂料质量为90％，所述粘结剂组合占所述喂料质量为10％；按质量百分比计，所述粘结剂组合包括：POM 86％～89％、HDPE 4.5％～7％、EVA 2％～3％、微晶蜡1.5％～2％、硬脂酸1.5％～3％、抗氧化剂0.5％～1.0％，各组分总量为100％；先将POM、HDPE、EVA加入密炼造粒一体机内，升温至183～188℃，浆叶转速每分钟18～25转，搅拌13～16min融合状态，然后加入合金粉末，转速每分钟43～46转，搅拌加入微晶蜡、硬脂酸、抗氧化剂，喂料成泥后充分搅拌25～32min后通过冷却挤出造粒，获得注射所需的成品喂料；(2)产品注射成型：产品注射成型在高速注射机上进行，注射温度设定：射嘴196～199℃，一段193～196℃，二段188～195℃，三段182～185℃，四段178～182℃，五段170～176℃，注射速度83％～91％，注射压力84～86MPa，保压38～41MPa，模具设定温度95～102℃，注射时间设定1.0～1.8S；(3)催化脱脂：产品放入催化脱脂炉内，进气去除POM粘结剂载体，通入N2气体进行气氛保护，炉膛加热温度设定120℃，通酸流量每分钟3.3～3.6克，脱脂时间设定为400～420min，脱脂率控制在7.1％以上；(4)真空脱脂烧结：此工序在1200℃充分烧结，完成材料致密化，烧结升温曲线如下：室温～600℃，以每分钟3℃的速率升温并在600℃持温110～120min，保护气体为N2，气体流量每分钟42～45L/min，600℃持温结束后以每分钟5℃的速率升温到1050℃，真空烧结并持温60～62min，持温结束后以每分钟5℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜洪亮，苏来军，王茂堂，
申请(专利权)人：宁波市富瑞鸿金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：