[发明专利]一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺

说明书

本发明公开了一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，包括有如下步骤：S1.粉末混合球磨；S2.浆料干燥；S3.混炼制粒；S4.注射成型；S5.脱脂；S6.烧结。316L不锈钢材料作为基体相，而TiC材料作为颗粒强化相，并用金属注射成型的方法制备得到增强型的316L不锈钢材料，在保持原有316L不锈钢材料耐腐蚀、无磁性优点的同时获得较高的硬度指标；同时采用本方法还可直接成型形状复杂、精度要求高的零部件，降低了切削加工量，实现了低成本、大批量生产。

技术领域

本发明涉及金属注射成型技术领域，尤其是涉及一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺。

背景技术

金属注射成型（Metal Injection Molding，简称为MIM），是一种新型粉末冶金近净成形技术，用于制造高质量精密零部件或者形状结构复杂的小型金属零部件，具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造方法无法比拟的优势，易于实现大批量、规模化生产。

316L不锈钢，是一种奥氏体不锈钢，具有耐腐蚀性能优异、无磁性的特点，广泛应用于化工工业、食品工业、3C产业等。传统铸造态的316L不锈钢硬度较低，维氏硬度≤220HV，且316L不锈钢无法通过热处理强化，但可以通过加工硬化，通过加工硬化后的半硬度316L不锈钢的维氏硬度范围为250-310HV。

但是，采用金属注射成型技术制备得到的MIM 316L不锈钢材料无法进行加工硬化处理，MIM 316L不锈钢的维氏硬度范围为120-180HV，较低的硬度指标制约了MIM 316L不锈钢材料的应用范围。因此，如何通过金属注射成型技术制备得到具有较高硬度指标316L不锈钢材料是行业内亟需解决的难题，现有技术存在可改进之处。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，以316L不锈钢材料为基体相，以TiC材料为颗粒强化相，并用金属注射成型的方法制备得到增强型的316L不锈钢材料，在保持原有316L不锈钢材料耐腐蚀、无磁性优点的同时获得较高的硬度指标。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种增强型316L不锈钢金属注射成型工艺，包括有如下步骤：S1.粉末混合球磨，按比例混合、球磨316L不锈钢粉和TiC粉，制备得到混合粉料；S2.浆料干燥，干燥混合粉料与酒精的混合浆料，制备得到复合粉末；S3.混炼制粒，混合复合粉末和粘结剂，并投入混炼设备中混炼，再将混炼得到的制粒喂料投入制粒设备中，制备得到注射喂料；S4.注射成型，加热注射喂料，并将流态的注射喂料注入模具内冷却成型得到坯体；S5.脱脂，首先进行催化脱脂，再进行热脱脂，完成二次脱脂作业；S6.烧结，真空炉烧结完成二次脱脂作业后的坯体，制备得到MIM 316L不锈钢成品。

通过采用上述技术方案，将316L不锈钢粉末与TiC粉末按一定的配比混合、球磨并干燥制备得到复合粉末，然后依次经由混炼制备、注射成型、脱脂以及烧结工序制备得到MIM 316L不锈钢成品。316L不锈钢材料作为基体相，而TiC材料作为颗粒强化相，并用金属注射成型的方法制备得到增强型的316L不锈钢材料，在保持原有316L不锈钢材料耐腐蚀、无磁性优点的同时获得较高的硬度指标。

本发明进一步设置为：316L不锈钢粉粒径范围为0-22um，且TiC粉粒径范围为1-6um。

通过采用上述技术方案，对316L不锈钢粒径的大小以及TiC粒径的大小进行限制（经过反复实验摸索，确定316L不锈钢粒径和TiC粒径的合理范围值），在保证MIM 316L不锈钢成品的硬度和原有特性的前提下，有利于金属注射成型工艺的混炼、注射成型、脱脂以及烧结作业。

本发明进一步设置为：在316L不锈钢粉中添加质量分数占比为10%-20%的TiC粉。