本發(fā)明涉及粉末冶金，具體涉及一種用于制造旋梭的新合金材料及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
旋梭是縫紉機(jī)的重要組成部份，目前的縫紉設(shè)備中，以鎖式線跡縫合的縫紉機(jī)最為普遍，這些縫紉機(jī)大多數(shù)是采用旋梭，以其梭尖勾住線環(huán)，同時(shí)擴(kuò)大線環(huán)，并引導(dǎo)線環(huán)環(huán)繞過(guò)梭心而構(gòu)成鎖式線跡的。內(nèi)梭和外梭是旋梭的重要零部件，旋梭零部件體積較小，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以對(duì)制作精細(xì)化程度要求比較高?，F(xiàn)有旋梭內(nèi)梭、外梭一般采用鑄造、鍛造、冷擠壓及車、銑機(jī)械加工方法制作，制作加工工序煩瑣，工藝復(fù)雜（高達(dá)300多道工序），無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)，金屬材料利用率低下，且產(chǎn)品性能一般，產(chǎn)品使用壽命低。目前，也有人采用金屬注射成形法生產(chǎn)的旋梭零件，其主要是使用Fe2Ni材料，但采用Fe2Ni生產(chǎn)的金屬注射成形產(chǎn)品，其熱處理方式是淬火熱處理，熱處理后產(chǎn)品脆性大，容易在使用時(shí)斷裂；機(jī)械加工生產(chǎn)的旋梭零件主要是使用20Cr材料，使用20Cr材料的機(jī)加工旋梭，其生產(chǎn)效率低下，一致性差，無(wú)法大規(guī)模、低成本生產(chǎn)，并且材料成分單一，無(wú)法添加Mo等元素提高材料的耐磨性。所以耐磨性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種用于制造旋梭的新合金材料及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的新型合金材料適合批量加工，并且表面硬度高，耐磨性好。
本發(fā)明的方案是，一種旋梭新合金材料，所述合金材料中包含如下重量份配比的成分：
C:0.18%～0.24%,Ni:0.40%～0.70%，Mo:0.15%～0.25%， Cr：0.40%～0.59%，余量為鐵。
優(yōu)選地，合金成分及含量百分比如下：C:0.20%～0.22%,Ni:0.50%～0.60%，Mo:0.18%～0.22%， Cr：0.45%～0.55%，余量為鐵。
更優(yōu)選地，合金成分及含量百分比如下：C:0.21%,Ni:0.55%，Mo:0.20%， Cr：0.51%，余量為鐵。
本發(fā)明還提供所述新型合金材料的應(yīng)用，該應(yīng)用包括以下步驟：
（1）將所述配比的各金屬粉末混合、造粒；
（2）對(duì)造粒后的金屬粉末混合物進(jìn)行注射成型，注射溫度160～220℃，壓力60～120MPa，模溫100～150℃，注射獲得旋梭胚件；
（3）注射后對(duì)胚件進(jìn)行脫脂，脫脂溫度100～150℃，時(shí)間1～8小時(shí)，得脫脂件；
（4）脫脂后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度800～1500℃；燒結(jié)件進(jìn)行校正機(jī)加工，即得旋梭產(chǎn)品。
優(yōu)選地，還包括對(duì)所得旋梭產(chǎn)品的精加工步驟，其特征是，對(duì)步驟（4）所得旋梭產(chǎn)品進(jìn)行整形、加工后進(jìn)行熱處理，熱處理工藝為在850～880℃碳氮共滲1小時(shí)后淬火，油淬，180～200℃回火時(shí)間1小時(shí)得精加工產(chǎn)品。
優(yōu)選地，步驟（2）注射成型時(shí)，注射溫度為180～200℃，壓力為80～100MPa。
優(yōu)選地，步驟（2）注射成型時(shí)，模溫為120℃。
優(yōu)選地，脫脂溫度為110℃。
優(yōu)選地，脫脂時(shí)間為3～4小時(shí)。
優(yōu)選地，步驟（4）脫脂后對(duì)產(chǎn)品燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)溫度1200～1400℃，燒結(jié)時(shí)間1～3小時(shí)。
本發(fā)明旋梭制備過(guò)程中采用的熱處理方法，可以直接直接獲得均勻的組織結(jié)構(gòu)。避免了鑄造法獲得的材料粗大枝晶結(jié)構(gòu)，脆性大的缺點(diǎn)；也避免了鍛造法能耗大，成材率低，金屬利用率低，且碳化物分布不均，易形成網(wǎng)狀等結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品脆性大的缺點(diǎn)。
本發(fā)明采用滲碳、碳氮共滲等熱處理方法進(jìn)行金屬注射成形旋梭產(chǎn)品的熱處理，是產(chǎn)品表面硬度高，具有良好的耐磨性，中心硬度低，具有一定的韌性。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于這些實(shí)施例。各合金材料中，以下雜質(zhì)的允許質(zhì)量百分含量為：硫 S ：允許殘余含量≤0.035，磷 P ：允許殘余含量≤0.035，銅 Cu：允許殘余含量≤0.3。
實(shí)施例1
一種旋梭新合金材料，所述合金材料中包含如下重量份配比的成分： C:0.21%,Ni:0.55%，Mo:0.20%， Cr：0.51%，余量為鐵。
上述原料制備旋梭，步驟如下：
（1）將所述配比的各金屬粉末混合、造粒；
（2）對(duì)造粒后的金屬粉末混合物進(jìn)行注射成型，注射溫度180～200℃，壓力80～100MPa，模溫110℃，注射獲得旋梭胚件；
（3）注射后對(duì)胚件進(jìn)行脫脂，脫脂溫度110℃，時(shí)間3小時(shí)，得脫脂件；
（4）脫脂后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1300℃；燒結(jié)件進(jìn)行校正機(jī)加工，即得旋梭產(chǎn)品。
（5）對(duì)步驟（4）所得旋梭產(chǎn)品進(jìn)行整形、加工后進(jìn)行熱處理，熱處理工藝為在850～880℃碳氮共滲1小時(shí)后淬火，油淬，180～200℃回火時(shí)間1小時(shí)得精加工產(chǎn)品。
經(jīng)測(cè)試，產(chǎn)品洛氏硬度為HRC 67，并且表面硬度高，中心硬度低，具有較好的韌性，與常規(guī)20Cr、20CrMo材料同等進(jìn)行對(duì)比，性能提高85%。
與常用的旋梭FeCr材料比較，耐磨性提高2.7倍。
實(shí)施例2
一種旋梭新合金材料，所述合金材料中包含如下重量份配比的成分：C:0.20%,Ni: 0.60%，Mo:0.18%， Cr： 0.55%，余量為鐵。
制備旋梭，步驟如下：
（1）將所述配比的各金屬粉末混合、造粒；
（2）對(duì)造粒后的金屬粉末混合物進(jìn)行注射成型，注射溫度200～220℃，壓力90～100MPa，模溫120℃，注射獲得旋梭胚件；
（3）注射后對(duì)胚件進(jìn)行脫脂，脫脂溫度120℃，時(shí)間2小時(shí)，得脫脂件；
（4）脫脂后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1200℃；燒結(jié)件進(jìn)行校正機(jī)加工，即得旋梭產(chǎn)品。
（5）對(duì)步驟（4）所得旋梭產(chǎn)品進(jìn)行整形加工后進(jìn)行熱處理，熱處理工藝為在850～880℃碳氮共滲1小時(shí)后淬火，油淬，180～200℃回火時(shí)間1小時(shí)得精加工產(chǎn)品。
經(jīng)測(cè)試，產(chǎn)品洛氏硬度為HRC 64，耐磨性與常規(guī)材料Fe2Ni比較，提高約2.4倍。
實(shí)施例3
一種旋梭新合金材料，所述合金材料中包含如下重量份配比的成分：C: 0.22%，Ni:0.50%，Mo: 0.22%， Cr：0.45%，余量為鐵。
制備方法同實(shí)施例2。
經(jīng)測(cè)試，產(chǎn)品洛氏硬度為HRC 63，與常規(guī)FeCrMo材料比較，耐磨性提高2.0倍。
實(shí)施例4
一種旋梭新合金材料，其特征是，所述合金材料中包含如下重量份配比的成分：C:0.18%，Ni: 0.70%，Mo: 0.25%， Cr：0.40%，余量為鐵。
制備方法同實(shí)施例1。
為了達(dá)到更好效果，各實(shí)施例在進(jìn)行本發(fā)明的制備方法之前，也可加入輔助粘接劑，粘接劑用量為金屬粉末總質(zhì)量的3%～15%，將各金屬粉末更好地粘接起來(lái)，在脫脂和燒結(jié)時(shí)這些粘接劑在高溫下會(huì)全部脫出去，粘接劑組分按重量百分比：石蠟20%～50%，高密度聚乙烯25%～45%，EVA樹(shù)脂10%～35%，然后將金屬粉末與粘接劑送入開(kāi)煉機(jī)在165～200℃下混煉2～3小時(shí)；預(yù)處理后進(jìn)行本發(fā)明的制備方法。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。