一種不銹鋼粉末凝膠注模成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，特別涉及到一種不銹鋼坯體精密成型工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]凝膠注模工藝是20世紀(jì)90年代由美國橡樹嶺實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的一種新型近凈尺寸成型工藝，該工藝?yán)脻{料中的有機(jī)單體和交聯(lián)劑在一定的催化作用下發(fā)生交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)從而使?jié){料原位固化成型，能夠制備形狀復(fù)雜的材料。
[0003]不銹鋼粉末的精密成型技術(shù)有利于減小或消除機(jī)械加工部分，可大大降低生產(chǎn)成本。但其成型工藝往往需要加入較多的有機(jī)物，約占分體質(zhì)量的5-10%，有機(jī)物中殘留的碳會阻礙燒結(jié)過程的進(jìn)行，同時(shí)使不銹鋼材料變脆，影響其防銹性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種不銹鋼分體成型工藝，其有機(jī)物加入量少，約為粉末質(zhì)量的1-3%，可有效解決有機(jī)物殘?zhí)加绊懖讳P鋼性能的問題。該方法操作簡單、成本低、實(shí)用性強(qiáng)，可制備尚性能的不鎊鋼還體。
[0005]本發(fā)明的目的是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)本發(fā)明提出的一種不銹鋼粉末凝膠注模成型方法，其包含以下步驟:將有機(jī)單體和交聯(lián)劑溶于去離子水得到預(yù)混液；將不銹鋼粉末和分散劑加入預(yù)混液，經(jīng)球磨后得到流動性良好的漿料；在上述漿料加入引發(fā)劑和催化劑，經(jīng)真空攪拌除氣后，固化成型，得到不銹鋼坯體。
[0006]本發(fā)明的目的還可以采用以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)。
[0007]前述的一種不銹鋼粉末凝膠注模成型方法，其中所述的有機(jī)單體為丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，所述的交聯(lián)劑為亞甲基雙丙烯酰胺或乙二醇二甲基丙烯酰胺，所述有機(jī)單體和交聯(lián)劑重量的比例為10: 1?50: 1，兩者的總加入量為所述去尚子水重量的10?30%。
[0008]前述的一種不銹鋼粉末凝膠注模成型方法，其中所述的分散劑為油酸或聚丙烯酸鹽、其加入量為不銹鋼粉體體積的0.1?5% ；
[0009]前述的一種不銹鋼粉末凝膠注模成型方法，其中所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀，其加入量為單體質(zhì)量的0.02-5% ;催化劑為四甲基乙二胺，其加入量為單體質(zhì)量的0.02-2%。
[0010]把發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明產(chǎn)品可有效解決有機(jī)物殘?zhí)加绊懖讳P鋼性能的問題。本發(fā)明方法操作簡單、成本低、實(shí)用性強(qiáng)，可制備高性能的不銹鋼坯體。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明的工藝過程。
[0013]實(shí)施例1
[0014]本發(fā)明提出的技術(shù)方案為凝膠注模制備高性能的不銹鋼坯體，其具體實(shí)施步驟如下:
[0015]1.配置有機(jī)預(yù)混液:將有機(jī)單體和交聯(lián)劑加入去離子水配置預(yù)混液。有機(jī)單體為丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，交聯(lián)劑為亞甲基雙丙烯酰胺或乙二醇二甲基丙烯酰胺，有機(jī)單體和交聯(lián)劑的比例為10: 1，總加入量為去離子水的10% ;
[0016]2.混合球磨:將上述預(yù)混液和不銹鋼粉末、分散劑放入球磨機(jī)中充分混合球磨，形成流動性良好的不銹鋼漿料。分散劑為油酸或聚丙烯酸鹽，其加入量為不銹鋼粉體體積的0.1% ;球磨時(shí)間為2小時(shí)，球料比:1: 1 ;
[0017]3.加入引發(fā)劑催化劑:不銹鋼漿料中加入引發(fā)劑和催化劑。引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀，其加入量為單體質(zhì)量的0.02% ;催化劑為四甲基乙二胺，其加入量為單體質(zhì)量的0.02%。
[0018]4.真空除氣:將混合球磨好的不銹鋼漿料取出后通過真空攪拌或振動方法進(jìn)行除氣，時(shí)間為10?30分鐘;
[0019]5.注模凝膠:將上述漿料注入準(zhǔn)備好的模具中，模具應(yīng)使用為不滲水的金屬、玻璃、塑料或蠟制作，在20°C下放置30分鐘，模具內(nèi)料漿即可凝膠固化成型；
[0020]6.脫模干燥:漿料凝膠固化后，開模取出不銹鋼坯體，置于空氣中，在室溫條件下自然干燥，然后置于烘箱中在120°C條件下進(jìn)一步烘干即可。
[0021]實(shí)施例2
[0022]本發(fā)明提出的技術(shù)方案為凝膠注模制備高性能的不銹鋼坯體，其具體步驟如下:
[0023]1.配置有機(jī)預(yù)混液:將有機(jī)單體和交聯(lián)劑加入去離子水配置預(yù)混液。有機(jī)單體為丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，交聯(lián)劑為亞甲基雙丙烯酰胺或乙二醇二甲基丙烯酰胺，有機(jī)單體和交聯(lián)劑的比例為30: 1，總加入量為去離子水的20% ;
[0024]2.混合球磨:將上述預(yù)混液和不銹鋼粉末、分散劑放入球磨機(jī)中充分混合球磨，形成流動性良好的不銹鋼漿料。分散劑為油酸或聚丙烯酸鹽，其加入量為不銹鋼粉體體積的3% ;球磨時(shí)間為12小時(shí)，球料比2:11;
[0025]3.加入引發(fā)劑催化劑:不銹鋼漿料中加入引發(fā)劑和催化劑。引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀，其加入量為單體質(zhì)量的3% ;催化劑為四甲基乙二胺，其加入量為單體質(zhì)量的
[0026]4.真空除氣:將混合球磨好的不銹鋼漿料取出后通過真空攪拌或振動方法進(jìn)行除氣，時(shí)間為10-30分鐘；
[0027]5.注模凝膠:將上述漿料注入準(zhǔn)備好的模具中，模具應(yīng)使用為不滲水的金屬、玻璃、塑料或蠟制作，在50°C下放置20分鐘，模具內(nèi)料漿即可凝膠固化成型；
[0028]6.脫模干燥:漿料凝膠固化后，開模取出不銹鋼坯體，置于空氣中，在室溫條件下自然干燥，然后置于烘箱中在150°C條件下進(jìn)一步烘干即可。
[0029]實(shí)施例3
[0030]本發(fā)明提出的技術(shù)方案為凝膠注模制備高性能的不銹鋼坯體，其具體步驟如下:
[0031]1.配置有機(jī)預(yù)混液:將有機(jī)單體和交聯(lián)劑加入去離子水配置預(yù)混液。有機(jī)單體為丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，交聯(lián)劑為亞甲基雙丙烯酰胺或乙二醇二甲基丙烯酰胺，有機(jī)單體和交聯(lián)劑的比例為50: 1之間選取，總加入量為去離子水的30% ;
[0032]2.混合球磨:將上述預(yù)混液和不銹鋼粉末、分散劑放入球磨機(jī)中充分混合球磨，形成流動性良好的不銹鋼漿料。分散劑為油酸或聚丙烯酸鹽，其加入量為不銹鋼粉體體積的5% ;球磨時(shí)間為20小時(shí)，球料比:3: 1 ;
[0033]3.加入引發(fā)劑催化劑:不銹鋼漿料中加入引發(fā)劑和催化劑。引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀，其加入量為單體質(zhì)量的5% ;催化劑為四甲基乙二胺，其加入量為單體質(zhì)量的
[0034]4.真空除氣:將混合球磨好的不銹鋼漿料取出后通過真空攪拌或振動方法進(jìn)行除氣，時(shí)間為10?30分鐘;
[0035]5.注模凝膠:將上述漿料注入準(zhǔn)備好的模具中，模具應(yīng)使用為不滲水的金屬、玻璃、塑料或蠟制作，在70°C下放置30分鐘，模具內(nèi)料漿即可凝膠固化成型；
[0036]6.脫模干燥:漿料凝膠固化后，開模取出不銹鋼坯體，置于空氣中，在室溫條件下自然干燥，然后置于烘箱中在200°C條件下進(jìn)一步烘干即可。
[0037]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種不銹鋼粉末凝膠注模成型方法，其包含以下步驟:將有機(jī)單體和交聯(lián)劑溶于去離子水得到預(yù)混液；將不銹鋼粉末和分散劑加入預(yù)混液，經(jīng)球磨后得到流動性良好的漿料；在上述漿料加入引發(fā)劑和催化劑，經(jīng)真空攪拌除氣后，固化成型，得到不銹鋼坯體。2.前述的一種不銹鋼粉末凝膠注模成型方法，其中所述的有機(jī)單體為丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，所述的交聯(lián)劑為亞甲基雙丙烯酰胺或乙二醇二甲基丙烯酰胺，所述有機(jī)單體和交聯(lián)劑重量的比例為10: 1?50: 1，兩者的總加入量為所述去尚子水重量的10?30%。3.前述的一種不銹鋼粉末凝膠注模成型方法，其中所述的分散劑為油酸或聚丙烯酸鹽、其加入量為不銹鋼粉體體積的0.1?5%。4.前述的一種不銹鋼粉末凝膠注模成型方法，其中所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀，其加入量為單體質(zhì)量的0.02-5% ;催化劑為四甲基乙二胺，其加入量為單體質(zhì)量的.0.02-2%。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種不銹鋼粉末凝膠注模成型方法。將有機(jī)單體和交聯(lián)劑溶于去離子水得到預(yù)混液，將不銹鋼粉末和分散劑加入預(yù)混液，經(jīng)球磨后得到流動性良好的漿料，漿料加入引發(fā)劑和催化劑，經(jīng)真空攪拌除氣后在一定溫度下固化成型，得到不銹鋼坯體。本發(fā)明制得的不銹鋼坯體密度均勻、尺寸精度高，不需要復(fù)雜設(shè)備，工藝簡單生產(chǎn)成本低。
【IPC分類】B22F3/22
【公開號】CN105312578
【申請?zhí)枴緾N201510336452
【發(fā)明人】周軍州
【申請人】洛陽名力科技開發(fā)有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年6月17日