本發(fā)明屬于金屬粉末材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供一種mim用金屬粉末的制備方法。

背景技術(shù)：

金屬注射成形(mim)作為一項(xiàng)近凈成形技術(shù)，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)性能好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、電子、生物醫(yī)療器械、機(jī)械、五金、體育器械、兵器及航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。一般說來，mim用原料粉末要求粒度為細(xì)小、均勻、形狀接近球形，具有較高的松裝密度和合理的粒度分布。

目前，注射成型用金屬粉末多采用羰基法和霧化制粉法制取，其中最廣泛應(yīng)用的是氣霧化和水霧化法。通常，氣霧化法制備的粉末顆粒呈球形，松裝密度高、氧含量最低，是理想的mim用原料粉末。但氣霧化制備的粉末粒度偏粗，mim用的-500目粉末出粉率偏低，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、成本高。水霧化法制備的粉末粒度細(xì)小，生產(chǎn)效率高。但其制備的粉末多為不規(guī)則形狀，氧含量高，不利于mim的成型和燒結(jié)工藝控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，提供一種mim用微細(xì)、近球形金屬粉末的制備方法。

本發(fā)明技術(shù)方案為將高壓水霧化技術(shù)和粉末整形處理技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢相結(jié)合，通過高壓水霧化制得超細(xì)金屬粉末，在經(jīng)過粉末整形處理得到形貌為近球形的金屬粉末，實(shí)現(xiàn)mim用近球形、微細(xì)金屬粉末的制備。

具體技術(shù)方案為：

一種mim用金屬粉末的制備方法，包括以下步驟：

(1)選取合金棒材為原料，原料純度>99.9％，并拋光出去表面的油污和氧化皮。

(2)采用中頻熔煉爐在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行合金熔煉，熔煉溫度為1200-1650℃，待合金融化后保溫2-5min進(jìn)行合金霧化。

(3)采用高壓水霧化噴嘴對(duì)合金熔體進(jìn)行霧化處理，高壓水作為霧化介質(zhì)使熔體破碎和霧化，霧化壓力控制在80～120mpa，合金液流速率5-15kg/min，水流速率為2.5-4.5l/s。粉末通過離心脫水機(jī)后，烘干、篩分得到得到-500目微細(xì)合金粉末。

(4)將烘干的合金粉末放入整形處理裝置中在保護(hù)氣氛下進(jìn)行整形處理，調(diào)整磨盤轉(zhuǎn)速為1000-1500r/min，加料速率為500-1500kg/h，處理次數(shù)為2-5次。

(5)將整形處理后粉末進(jìn)行合批、包裝處理，得到微細(xì)、近球形合金粉。

進(jìn)一步，所述金屬粉末包括不銹鋼粉、模具鋼、低合金鋼粉、銅或銅合金粉、鐵粉中的至少一種。

進(jìn)一步，所述粉末整形處理為雙盤磨機(jī)、圓盤式研磨機(jī)或氣流磨中的一種，所述保護(hù)性氣氛為氬氣、氮?dú)?、氦氣或二氧化碳中的至少一種。

進(jìn)一步，所述mim用金屬粉末形貌為近球形，d50為6-12μm，氧含量<1500ppm。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)將高壓水霧化與粉末整形處理技術(shù)相結(jié)合，通過高壓水霧化制得超細(xì)合金粉末，并采用整形處理對(duì)超細(xì)合金粉末進(jìn)行球化處理，得到滿足mim成型用超細(xì)、近球形合金粉末。該方法工藝易于控制、生產(chǎn)效率高、成本低。

(2)制備的合金粉末粒度細(xì)小，均勻，形貌近球形，具有良好的松裝密度和流動(dòng)性。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：

圖1是本發(fā)明制備的316l不銹鋼粉sem形貌圖

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

實(shí)施例1

一種mim用金屬粉末的制備方法，該方法按以下步驟進(jìn)行：

以316l棒料為原料，通過角磨機(jī)打磨除去表面氧化皮，并采用酒精除去表面油漬。采用中頻熔煉爐在氮?dú)獗Ｗo(hù)性氣氛下對(duì)合金棒料進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1550-1650℃，待合金融化后保溫3min進(jìn)行合金霧化。采用高壓水霧化噴嘴對(duì)合金熔體進(jìn)行霧化處理，高壓水作為霧化介質(zhì)使熔體破碎和霧化，霧化壓力控制在100mpa，合金液流速率為10kg/min，水流速率為3.0l/s。粉末通過離心脫水機(jī)收集后，烘干、篩分處理得到-500目微細(xì)合金粉末。將上述合金粉末放入雙盤研磨機(jī)中進(jìn)行整形處理，調(diào)整磨盤轉(zhuǎn)速為1500r/min，磨盤間距為0.5mm，加料速率為500kg/h，處理次數(shù)為3次，粉末整形處理后合批包裝得到微細(xì)、近球形合金粉。粉末d50為8μm，氧含量為1200ppm。所得粉末sem形貌如圖1所示。

實(shí)施例2

一種mim用金屬粉末的制備方法，該方法按以下步驟進(jìn)行：

將原料電解銅板插入導(dǎo)電銅條作為銅陰極板，電解液中銅離子濃度為6g/l，硫酸濃度為150g/l，電解溫度為48℃，電解槽中電流為12000a，刮粉時(shí)間為35min/次。收集的電解銅粉及電解液的混合懸濁溶液，通過過濾、清洗后進(jìn)行烘干、篩分處理，得到-500目電解銅粉。將上述金屬粉末放入圓盤式研磨機(jī)中進(jìn)行整形處理，調(diào)整磨盤轉(zhuǎn)速為1300r/min，磨盤間距為0.3mm，加料速率為800kg/h，處理次數(shù)為2次，粉末整形處理后進(jìn)行合批、包裝處理，得到微細(xì)、近球形電解銅粉。粉末d50為10μm，氧含量為900ppm。

實(shí)施例3

一種mim用金屬粉末的制備方法，該方法按以下步驟進(jìn)行：

以原料再生鐵紅為原料粉末，鐵紅中fe2o3含量大于99.2％，粒度范圍為0.5-15μm。還原溫度為580℃，時(shí)間為30min，還原氣氛為氮?dú)?、氫氣混合氣，流量分別為20m3/h和5m3/h，最終得到還原鐵粉的粒度d50為10μm，純度>99.6％。將還原鐵粉放入圓盤式研磨機(jī)中進(jìn)行整形處理，調(diào)整磨盤轉(zhuǎn)速為1000r/min，磨盤間距為0.2mm，加料速率為800kg/h，處理次數(shù)為3次，得到微細(xì)、近球形模具鋼合金粉。粉末d50為8.5μm，氧含量為1050ppm。

實(shí)施例4

一種mim用金屬粉末的制備方法，該方法按以下步驟進(jìn)行：

以cusn10棒料為原料，通過角磨機(jī)打磨除去表面氧化皮，并采用酒精除去表面油漬。采用中頻熔煉爐在氮?dú)獗Ｗo(hù)性氣氛下對(duì)合金棒料進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1280-1350℃，待合金融化后保溫2min進(jìn)行合金霧化。采用高壓水霧化噴嘴對(duì)合金熔體進(jìn)行霧化處理，高壓水作為霧化介質(zhì)使熔體破碎和霧化，霧化壓力控制在110mpa，合金液流速率為15kg/min，水流速率為4.0l/s。粉末通過離心脫水機(jī)收集后，烘干、篩分處理得到微細(xì)合金粉末。將上述合金粉末放入圓盤式研磨機(jī)中進(jìn)行整形處理，調(diào)整磨盤轉(zhuǎn)速為1200r/min，磨盤間距為0.6mm，加料速率為1200kg/h，處理次數(shù)為3次，粉末整形處理后進(jìn)行合批、包裝得到微細(xì)、近球形銅合金粉末。粉末d50為12μm，氧含量為1250ppm。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。