CN110449573A - 一种用于强化sus316l不锈钢材料的烧结工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及不锈钢烧结技术领域,提供一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,本发明粘结剂的聚丙烯、低密度聚乙烯、硬脂酸、石蜡按照9:20:1:70的比例进行配比,而且在混料的过程中,按照熔点的温度从高到低依次将粘结剂加入到密炼机内进行混炼,能够讲粘结剂依次混匀,最后使粘结剂的粉末混合的更加均匀,从而能够使粘结剂的作用发挥到最大;本发明不锈钢的原材料为316L粉末混合物,是按照规则316L粉末和不规则316L粉末的配比为6:4进行混合的,从而能够使烧结出的不锈钢硬度更强;本发明的不锈钢在烧结过程中进行渗氮分压,由于氮与Cr等元素发生反应能生成高强度的氮化物,因此能够对烧结出的不锈钢强度起到加强的作用。
Description
技术领域
本发明涉及不锈钢烧结技术领域,具体涉及一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺。
背景技术
SUS316L不锈钢是一种重要的耐腐蚀性材料,它的抗晶体腐蚀性很好,具有耐高温、易加工、高强度等优点。316L不锈钢添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用。316L不锈钢属于奥氏体不锈钢,具有良好的强度、塑性、韧性和冷成型性及良好的低温性能。由于在Cr18Ni8的基础上添加了2%的Mo,对其赋予了钢良好的耐还原性和耐蚀能力。在各种有机酸、无机酸、碱、盐类、海水中均有适宜的耐蚀性。在还原性酸性介质中其耐蚀性远优于304和304L。目前MIM工艺制作的SUS 316材料产品硬度仅能做到110-160Hv,而加工硬化可以使材料的硬度超过200HV,因此,研制出一种强化的SUS316L不锈钢材料成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,解决了现有技术制得的SUS316L不锈钢硬度较低的问题。
技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,包括以下步骤:
S1、先取9份聚丙烯和20份低密度聚乙烯放入密炼机内进行充分混合,然后向其中加入1份硬脂酸和70份石蜡继续混合,充分混合后,向其中加入400-600份的316L粉末混合物,在140-145℃的条件下,混炼55-65min,制得块状混合物;
其中,取规则316L粉末和不规则316L粉末按6:4的配比进行混合,所得即为316L粉末混合物;
S2、对S1中混炼制得的块状混合物进行冷却,冷却后使用粉碎机对其进行打碎,制备粉末;
S3、将S2中制得的粉末通过喂料注射成型的工艺制成样坯,其中,在进行注射成型前,先将模具预热到100-120℃;
S4、对S3中制得的样坯进行脱脂,脱脂工艺为:以1℃/min的速率升温至120℃后保温480min,保温后将其温度降至室温;
S5、对S4中经过脱脂的样坯以1℃/min的速率升温至600℃,并进行保温1h后;
S6、对S5中保温后的样坯以3℃/min的速率进行升温,在升温的过程中,采用氮气分压的方式使压力维持在80MPa,升温至1340℃后保温6h,最后以1℃/min进行降温,直至温度降为室温;
S7、将经过S6处理后的样坯升温至1180℃进行保温,保温2h后降温至室温,所得即为强化的SUS316L不锈钢材料。
更进一步地,所述S1中的混合温度为140-150℃。
更进一步地,所述S1中混炼的搅拌速率为60-120r/min。
更进一步地,所述S2中的冷却温度为室温。
更进一步地,所述S3中的注射温度为110-115℃。
更进一步地,所述S3中的注射压力为140MPa,保压压力为100MPa,保压时间为6-8s。
更进一步地,所述S7中的降温速率为180℃/min。
有益效果
本发明提供了一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,与现有公知技术相比,本发明的具有如下有益效果:
本发明的不锈钢中加入了粘结剂聚丙烯、低密度聚乙烯、硬脂酸和石蜡,粘结剂能够增强粉末的流动性,进而使粉末之间混合的更加均匀,从而使烧结制得的不锈钢的材质更加匀称,而且粘结剂能够使成型后的粉末保持坯块形状,为后期的制粒工艺做准备;本发明粘结剂的聚丙烯、低密度聚乙烯、硬脂酸、石蜡按照9:20:1:70的比例进行配比,而且在混料的过程中,按照熔点的温度从高到低依次将粘结剂加入到密炼机内进行混炼,能够讲粘结剂依次混匀,最后使粘结剂的粉末混合的更加均匀,从而能够使粘结剂的作用发挥到最大;本发明不锈钢的原材料为316L粉末混合物,是按照规则316L粉末和不规则316L粉末的配比为6:4进行混合的,从而能够使烧结出的不锈钢硬度更强;本发明的不锈钢在烧结过程中进行渗氮分压,由于氮与Cr等元素发生反应能生成高强度的氮化物,因此能够对烧结出的不锈钢强度起到加强的作用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本实施例的一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,包括以下步骤:
S1、先取9份聚丙烯和20份低密度聚乙烯放入密炼机内进行充分混合,然后向其中加入1份硬脂酸和70份石蜡继续混合,充分混合后,向其中加入500份的316L粉末混合物,在145℃的条件下,混炼60min,制得块状混合物;
其中,取规则316L粉末和不规则316L粉末按6:4的配比进行混合,所得即为316L粉末混合物;
S2、对S1中混炼制得的块状混合物进行冷却,冷却后使用粉碎机对其进行打碎,制备粉末;
S3、将S2中制得的粉末通过喂料注射成型的工艺制成样坯,其中,在进行注射成型前,先将模具预热到100℃;
S4、对S3中制得的样坯进行脱脂,脱脂工艺为:以1℃/min的速率升温至120℃后保温480min,保温后将其温度降至室温;
S5、对S4中经过脱脂的样坯以1℃/min的速率升温至600℃,并进行保温1h后;
S6、对S5中保温后的样坯以3℃/min的速率进行升温,在升温的过程中,采用氮气分压的方式使压力维持在80MPa,升温至1340℃后保温6h,最后以1℃/min进行降温,直至温度降为室温;
S7、将经过S6处理后的样坯升温至1180℃进行保温,保温2h后降温至室温,所得即为强化的SUS316L不锈钢材料。
更进一步地,S1中的混合温度为140℃。
更进一步地,S1中混炼的搅拌速率为90r/min。
更进一步地,S2中的冷却温度为室温。
更进一步地,S3中的注射温度为110℃。
更进一步地,S3中的注射压力为140MPa,保压压力为100MPa,保压时间为8s。
更进一步地,S7中的降温速率为180℃/min。
实施例2:
本实施例的一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,包括以下步骤:
S1、先取9份聚丙烯和20份低密度聚乙烯放入密炼机内进行充分混合,然后向其中加入1份硬脂酸和70份石蜡继续混合,充分混合后,向其中加入500份的316L粉末混合物,在140℃的条件下,混炼55min,制得块状混合物;
其中,取规则316L粉末和不规则316L粉末按6:4的配比进行混合,所得即为316L粉末混合物;
S2、对S1中混炼制得的块状混合物进行冷却,冷却后使用粉碎机对其进行打碎,制备粉末;
S3、将S2中制得的粉末通过喂料注射成型的工艺制成样坯,其中,在进行注射成型前,先将模具预热到120℃;
S4、对S3中制得的样坯进行脱脂,脱脂工艺为:以1℃/min的速率升温至120℃后保温480min,保温后将其温度降至室温;
S5、对S4中经过脱脂的样坯以1℃/min的速率升温至600℃,并进行保温1h后;
S6、对S5中保温后的样坯以3℃/min的速率进行升温,在升温的过程中,采用氮气分压的方式使压力维持在80MPa,升温至1340℃后保温6h,最后以1℃/min进行降温,直至温度降为室温;
S7、将经过S6处理后的样坯升温至1180℃进行保温,保温2h后降温至室温,所得即为强化的SUS316L不锈钢材料。
更进一步地,S1中的混合温度为145℃。
更进一步地,S1中混炼的搅拌速率为60r/min。
更进一步地,S2中的冷却温度为室温。
更进一步地,S3中的注射温度为112℃。
更进一步地,S3中的注射压力为140MPa,保压压力为100MPa,保压时间为6s。
更进一步地,S7中的降温速率为180℃/min。
实施例3:
本实施例的一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,包括以下步骤:
S1、先取9份聚丙烯和20份低密度聚乙烯放入密炼机内进行充分混合,然后向其中加入1份硬脂酸和70份石蜡继续混合,充分混合后,向其中加入600份的316L粉末混合物,在142℃的条件下,混炼65min,制得块状混合物;
其中,取规则316L粉末和不规则316L粉末按6:4的配比进行混合,所得即为316L粉末混合物;
S2、对S1中混炼制得的块状混合物进行冷却,冷却后使用粉碎机对其进行打碎,制备粉末;
S3、将S2中制得的粉末通过喂料注射成型的工艺制成样坯,其中,在进行注射成型前,先将模具预热到110℃;
S4、对S3中制得的样坯进行脱脂,脱脂工艺为:以1℃/min的速率升温至120℃后保温480min,保温后将其温度降至室温;
S5、对S4中经过脱脂的样坯以1℃/min的速率升温至600℃,并进行保温1h后;
S6、对S5中保温后的样坯以3℃/min的速率进行升温,在升温的过程中,采用氮气分压的方式使压力维持在80MPa,升温至1340℃后保温6h,最后以1℃/min进行降温,直至温度降为室温;
S7、将经过S6处理后的样坯升温至1180℃进行保温,保温2h后降温至室温,所得即为强化的SUS316L不锈钢材料。
更进一步地,S1中的混合温度为150℃。
更进一步地,S1中混炼的搅拌速率为120r/min。
更进一步地,S2中的冷却温度为室温。
更进一步地,S3中的注射温度为115℃。
更进一步地,S3中的注射压力为140MPa,保压压力为100MPa,保压时间为7s。
更进一步地,S7中的降温速率为180℃/min。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1、先取9份聚丙烯和20份低密度聚乙烯放入密炼机内进行充分混合,然后向其中加入1份硬脂酸和70份石蜡继续混合,充分混合后,向其中加入400-600份的316L粉末混合物,在140-145℃的条件下,混炼55-65min,制得块状混合物;
其中,取规则316L粉末和不规则316L粉末按6:4的配比进行混合,所得即为316L粉末混合物;
S2、对S1中混炼制得的块状混合物进行冷却,冷却后使用粉碎机对其进行打碎,制备粉末;
S3、将S2中制得的粉末通过喂料注射成型的工艺制成样坯,其中,在进行注射成型前,先将模具预热到100-120℃;
S4、对S3中制得的样坯进行脱脂,脱脂工艺为:以1℃/min的速率升温至120℃后保温480min,保温后将其温度降至室温;
S5、对S4中经过脱脂的样坯以1℃/min的速率升温至600℃,并进行保温1h后;
S6、对S5中保温后的样坯以3℃/min的速率进行升温,在升温的过程中,采用氮气分压的方式使压力维持在80MPa,升温至1340℃后保温6h,最后以1℃/min进行降温,直至温度降为室温;
S7、将经过S6处理后的样坯升温至1180℃进行保温,保温2h后降温至室温,所得即为强化的SUS316L不锈钢材料。
2.根据权利要求1所述的一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,其特征在于,所述S1中的混合温度为140-150℃。
3.根据权利要求1所述的一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,其特征在于,所述S1中混炼的搅拌速率为60-120r/min。
4.根据权利要求1所述的一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,其特征在于,所述S2中的冷却温度为室温。
5.根据权利要求1所述的一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,其特征在于,所述S3中的注射温度为110-115℃。
6.根据权利要求1所述的一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,其特征在于,所述S3中的注射压力为140MPa,保压压力为100MPa,保压时间为6-8s。
7.根据权利要求1所述的一种用于强化SUS316L不锈钢材料的烧结工艺,其特征在于,所述S7中的降温速率为180℃/min。
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