本發(fā)明屬于金屬粉體加工領(lǐng)域，尤其涉及一種用于注射成型用不銹鋼金屬粉體的制備方法。
背景技術(shù)：
金屬注射成形(Met鋁Injection Molding，MIM)是注射成型和粉末冶金技術(shù)相結(jié)合的一種生產(chǎn)近凈成形產(chǎn)品的工藝方法。該方法可制備高度復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件，制品微觀組織均勻、密度高、力學(xué)性能好，幾乎不需要再進(jìn)行機(jī)加工，減少了材料的消耗等優(yōu)點(diǎn)，自其誕生之日起，就受到人們的廣泛關(guān)注，被稱(chēng)為“當(dāng)今最熱門(mén)的零部件成形技術(shù)”。注射成形加工優(yōu)點(diǎn)諸多，但最大的優(yōu)點(diǎn)是同傳統(tǒng)加工方式相比，減少了車(chē)、銑、刨等繁瑣工序和由此產(chǎn)生的邊角料、油污、廢液等污染，既節(jié)約了資源，又保護(hù)了環(huán)境。該工藝技術(shù)適合大批量生產(chǎn)小型、精密、三維形狀復(fù)雜以及具有特殊性能要求的金屬零部件，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子、五金、生物醫(yī)療器械、機(jī)械、兵器及航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。
注射成型所使用的金屬粉末均以鐵基為主，所以習(xí)慣上也稱(chēng)該類(lèi)粉體為不銹鋼粉。因不銹鋼長(zhǎng)期與皮膚接觸后其中的鎳元素易釋放出來(lái)會(huì)被皮膚吸收，從而對(duì)部分個(gè)體導(dǎo)致過(guò)敏(據(jù)統(tǒng)計(jì)，20％的人對(duì)鎳有很明顯的過(guò)敏反應(yīng)狀)，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致鎳皮炎。2011年8月，在出口歐洲的眼鏡、手表、金屬鉚釘、緊固物、拉鏈及金屬牌等日用品中，歐盟提出了EN1811:2011標(biāo)準(zhǔn)，限制了鎳金屬在某些物品上的使用范圍。
本發(fā)明的主要目的是通過(guò)注射成型所使用的金屬粉末的情況，采用智能化的方法，從而減少了對(duì)資源不斷重復(fù)的操作，減少了時(shí)間，并且通過(guò)采用更智能化的方法去實(shí)現(xiàn)。因此，可以說(shuō)通過(guò)這種實(shí)現(xiàn)方式是很有必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題公開(kāi)了一種用于注射成型用的不銹鋼金屬粉體，通過(guò)金屬氣霧化工藝，再過(guò)振動(dòng)分級(jí)篩分選出的金屬粉末，制備的不銹鋼粉末具有良好的流動(dòng)性，粒徑細(xì)小、粒度分布窄、球形度高和松裝密度高的特點(diǎn)，能滿(mǎn)足注射成型應(yīng)用的要求，且與人體接觸不會(huì)釋放出鎳元素。
合金由鐵，鎂、鉻和異丁烷組成，并加以鋁；當(dāng)鋁增加到合金中含量大于2％，除以固溶形式存在外，并參與構(gòu)成β相(Mg17Al12)；固溶鋁含量的增加能提高合金表而膜的穩(wěn)定性，改善鎂合金的耐蝕性能；有助于改善鎂合金的耐蝕性能，β相對(duì)合金的耐蝕性能則具有雙重作用，即當(dāng)其體積分?jǐn)?shù)大時(shí)，通常會(huì)抑制α基相的溶解、阻礙鎂合金的腐蝕；而當(dāng)其體積分?jǐn)?shù)小不足以形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，則作為腐蝕電池的陰極，加速合金的腐蝕；
合金加入鋅，并將鋅含量控制在2％以下；錳可與合金中的雜質(zhì)元素形成化合物而作為熔渣排除，消除雜質(zhì)元素對(duì)合金耐蝕性能的影響；將錳添加到合金中，錳溶解于鎂基體增大基相的電極電勢(shì)，讓合金耐蝕性能提高；
合金比例是按照體積比進(jìn)行配比；根據(jù)合金的元素比例，將合金裝入高溫坩堝內(nèi)，放入感應(yīng)熔煉爐中，加熱到1200-1300℃，加熱4到5小時(shí)，通過(guò)感應(yīng)熔煉爐熔化，得到金屬熔湯；
將感應(yīng)熔煉爐坩堝內(nèi)的金屬熔湯，通過(guò)導(dǎo)流管下部噴嘴流出，同時(shí)雙流高速惰性氣體的氣流對(duì)流出的金屬熔湯進(jìn)行霧化，冷卻后的金屬霧化顆粒收集在密封負(fù)壓惰性氣體保護(hù)的不銹鋼容器內(nèi)，制備成金屬粉末；
收集不銹鋼容器內(nèi)的氣霧化的金屬粉末，進(jìn)行篩分，選取粒徑在20-40μm之間的金屬粉末，得到能夠用于注射成型用不銹鋼金屬粉末；
雙流高速惰性氣體的氣流的氣體壓強(qiáng)在0.5-8MPa之間，流速控制在0.1-1L/min；負(fù)壓惰性氣體的負(fù)壓為0.01-0.08MPa間；負(fù)壓惰性氣體的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤庵械囊环N；最后用于注射成型用不銹鋼金屬粉末在高壓容器里添加1,1,1,2-四氟乙烷、1,1-二氟乙烷；減少易燃易爆的可能性，得到非易爆用于注射成型用不銹鋼金屬粉末；
最后在非易爆用于注射成型用不銹鋼金屬粉末加入組成成份為鋯的細(xì)化晶粒提高非易爆用于注射成型用不銹鋼金屬粉末的耐蝕性能。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，能實(shí)現(xiàn)同樣功能的產(chǎn)品屬于等同替換和改進(jìn)，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
實(shí)施例：本發(fā)明公開(kāi)了一種用于注射成型用的不銹鋼金屬粉體，通過(guò)金屬氣霧化工藝，再過(guò)振動(dòng)分級(jí)篩分選出的不銹鋼金屬粉末，制備的不銹鋼金屬粉末具有良好的流動(dòng)性，粒徑細(xì)小、粒度分布窄、球形度高和松裝密度高的特點(diǎn)，能滿(mǎn)足注射成型加工的要求，且與人體接觸不會(huì)釋放出鎳元素。
合金由鐵，鎂、鉻和異丁烷組成，并加以鋁；當(dāng)鋁增加到合金中含量大于2％，除以固溶形式存在外，并參與構(gòu)成β相(Mg17Al12)；固溶鋁含量的增加能提高合金表而膜的穩(wěn)定性，改善鎂合金的耐蝕性能；有助于改善鎂合金的耐蝕性能，β相對(duì)合金的耐蝕性能則具有雙重作用，即當(dāng)其體積分?jǐn)?shù)大時(shí)，通常會(huì)抑制α基相的溶解、阻礙鎂合金的腐蝕；而當(dāng)其體積分?jǐn)?shù)小不足以形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，則作為腐蝕電池的陰極，加速合金的腐蝕；合金加入鋅，并將鋅含量控制在2％以下；錳可與合金中的雜質(zhì)元素形成化合物而作為熔渣排除，消除雜質(zhì)元素對(duì)合金耐蝕性能的影響；將錳添加到合金中，錳溶解于鎂基體增大基相的電極電勢(shì)，讓合金耐蝕性能提高；合金比例是按照體積比進(jìn)行配比；根據(jù)合金的元素比例，將合金裝入高溫坩堝內(nèi)，放入感應(yīng)熔煉爐中，加熱到1200-1300℃，加熱4到5小時(shí)，通過(guò)感應(yīng)熔煉爐熔化，得到金屬熔湯；將感應(yīng)熔煉爐坩堝內(nèi)的金屬熔湯，通過(guò)導(dǎo)流管下部噴嘴流出，同時(shí)雙流高速惰性氣體的氣流對(duì)流出的金屬熔湯進(jìn)行霧化，冷卻后的金屬霧化顆粒收集在密封負(fù)壓惰性氣體保護(hù)的不銹鋼容器內(nèi)，制備成金屬粉末；收集不銹鋼容器內(nèi)的氣霧化的金屬粉末，進(jìn)行篩分，選取粒徑在20-40μm之間的金屬粉末，得到能夠用于注射成型用不銹 鋼金屬粉末；雙流高速惰性氣體的氣流的氣體壓強(qiáng)在0.5-8MPa之間，流速控制在0.1-1L/min；負(fù)壓惰性氣體的負(fù)壓為0.01-0.08MPa間；負(fù)壓惰性氣體的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤庵械囊环N；在實(shí)際中，用于注射成型用不銹鋼金屬粉末在高壓容器里添加1,1,1,2-四氟乙烷、1,1-二氟乙烷；減少易燃易爆的可能性，得到非易爆用于注射成型用不銹鋼金屬粉末；根據(jù)所述合金比例，將金屬裝入高溫坩堝內(nèi)，通過(guò)感應(yīng)熔煉爐熔化，加熱到1200-1300℃，保持4-5h，得到制備成金屬熔湯a；將金屬熔湯a從導(dǎo)流管下部噴嘴流出，同時(shí)雙流高速惰性氣體的氣流對(duì)流出的金屬熔湯進(jìn)行霧化，冷卻后的金屬霧化顆粒收集在密封負(fù)壓惰性氣體保護(hù)的不銹鋼容器內(nèi)，制備成金屬粉末b；將收集不銹鋼容器內(nèi)的氣霧化金屬粉末b，進(jìn)行篩分，選取粒徑在20-40μm之間的金屬粉末，得到能夠用于注射成型用不銹鋼金屬粉末。加熱溫度優(yōu)選1250℃，保溫優(yōu)選4.5h。雙流高速惰性氣體的氣流的氣體壓強(qiáng)在0.5-8MPa之間，流速控制在0.1-1L/min之間，優(yōu)選雙流高速惰性氣體的氣流的氣體壓強(qiáng)為4MPa，流速優(yōu)選1L/min。合金比例一般按照(體積比)進(jìn)行配比。負(fù)壓為0.01-0.08MPa間，負(fù)壓優(yōu)選0.05MPa。制備過(guò)程中，步驟(2)中惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤庵械囊环N，優(yōu)選保護(hù)氣體為氬氣。
本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)這種本發(fā)明的主要目的是采用該方法制備的不銹鋼金屬粉末具有良好的流動(dòng)性，粒徑細(xì)小、粒度分布窄、球形度高和松裝密度高的特點(diǎn)，能滿(mǎn)足注射成型用要求，且與人體接觸不會(huì)釋放出鎳元素。