本申請(qǐng)涉及合金材料制備，更具體地，涉及一種合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、17-4合金材料具有高強(qiáng)度、高硬度和優(yōu)良的耐腐蝕性能；其廣泛應(yīng)用于航空航天、石油、天然氣生產(chǎn)和電子產(chǎn)品中。

2、然而，現(xiàn)有方法制備所得的17-4合金材料由于存在塑性較差、致密化困難、燒結(jié)后密度較低以及變形量大等缺點(diǎn)，難以滿足市場(chǎng)需求。

3、有鑒于此，有必要提出一種新的技術(shù)方案，以解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的一個(gè)目的是提供一種合金材料及其制備方法的新技術(shù)方案。

2、根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面，提供了一種合金材料，其特征在于，按照各成分的質(zhì)量百分比計(jì)，包括以下元素：cr15.0％-17.5％、ni3.0％-5.0％、cu3.0％-5.0％、mn≤1.0％、nb0.15％-0.45％、mo≤0.5％，余量為鐵和雜質(zhì)；

3、所述合金材料的密度大于或者等于7.7g/cm3。

4、可選地，所述合金材料的晶粒尺寸范圍為5μm-36μm。

5、可選地，按照各成分的質(zhì)量百分比計(jì)，所述雜質(zhì)包括：c≤0.07％、o≤0.15％、n≤0.25％、p≤0.04％、si≤1.0％、s≤0.03％。

6、根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，提供了一種如第一方面所述的合金材料的制備方法，所述制備方法包括：

7、將金屬粉末與粘結(jié)劑混合密煉制成喂料；按照各成分的質(zhì)量百分比計(jì)，所述金屬粉末包括以下元素：cr15.0％-17.5％、ni3.0％-5.0％、cu3.0％-5.0％、mn≤1.0％、si≤1.0％、nb0.15％-0.45％、mo≤0.5％及余量的fe和雜質(zhì)；

8、將喂料成型為坯料，然后對(duì)坯料進(jìn)行脫脂處理并獲得脫脂件；

9、在燒結(jié)爐內(nèi)對(duì)脫脂件進(jìn)行變溫?zé)Y(jié)并獲得燒結(jié)件，所述變溫?zé)Y(jié)至少包括負(fù)壓脫脂處理，所述負(fù)壓脫脂處理包括：

10、將燒結(jié)爐升溫至150-200℃，再升溫至300-350℃，并保溫60-90min；

11、將燒結(jié)爐升溫至400-450℃，并保溫60-90min；

12、將燒結(jié)爐升溫至580-620℃，并保溫60-90min；

13、將燒結(jié)爐升溫至780-820℃，并保溫30-60min；

14、對(duì)所述燒結(jié)件進(jìn)行冷卻處理，即制得所述合金材料。

15、可選地，所述將燒結(jié)爐升溫至150-200℃的升溫速率為4.5-5.5℃/min；所述將燒結(jié)爐升溫至300-350℃的升溫速率為1.6-1.8℃/min；所述將燒結(jié)爐升溫至400-450℃的升溫速率為1.6-1.8℃/min；所述將燒結(jié)爐升溫至580-620℃的升溫速率為1.6-1.8℃/min；所述將燒結(jié)爐升溫至780-820℃的升溫速率為1.8-2.1℃/min。

16、可選地，所述變溫?zé)Y(jié)還包括真空內(nèi)燒處理，所述真空內(nèi)燒處理在所述負(fù)壓脫脂處理之后進(jìn)行，所述真空內(nèi)燒處理包括：

17、將燒結(jié)爐升溫至1000-1100℃，并保溫20-30min。

18、可選地，所述將燒結(jié)爐升溫至1000-1100℃的升溫速率為3.5-4.5℃/min。

19、可選地，所述變溫?zé)Y(jié)還包括分壓燒結(jié)處理，所述分壓燒結(jié)處理在所述真空內(nèi)燒處理之后進(jìn)行，所述分壓燒結(jié)處理包括：

20、將燒結(jié)爐升溫至1245-1260℃，并保溫180-240min；

21、對(duì)燒結(jié)爐進(jìn)行梯度降溫。

22、可選地，所述將燒結(jié)爐升溫至1245-1260℃的升溫速率為3-4℃/min。

23、可選地，所述梯度降溫包括：

24、將燒結(jié)爐降溫至920-960℃，并保溫100-120min，再將燒結(jié)爐降溫至280-320℃。

25、可選地，所述將燒結(jié)爐降溫至920-960℃的降溫速率為3-4℃/min；所述將燒結(jié)爐降溫至280-320℃的降溫速率為3-4℃/min。

26、可選地，所述冷卻處理包括：

27、將燒結(jié)爐降溫至50-60℃，然后再自然冷卻。

28、可選地，所述將燒結(jié)爐降溫至50-60℃的降溫速率為3-4℃/min。

29、可選地，按照各成分的質(zhì)量百分比計(jì)，所述粘結(jié)劑包括以下成分：聚甲醛(pom)85％-89％、高密度聚乙烯(hdpe)4％-8％、乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)1％-4％、硬脂酸(sa)1％-3％、聚丙烯(pp)3％-5％、乙撐雙硬脂酰胺(eb-ff)1％-3％。

30、可選地，所述將喂料成型為坯料所采用的方法為注射成型，所述注射成型的模具溫度為100-120℃，注射成型的料筒溫度為180-195℃，注射壓力為200-230mpa，注射速度為40-60mm/s，保壓壓力為110-130mpa，保壓時(shí)間為1-2s。

31、可選地，所述脫脂處理的脫脂溫度為90-130℃；所述脫脂處理為硝酸脫脂處理或者草酸脫脂處理，在硝酸脫脂處理的情況下，硝酸濃度≥98％。

32、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的合金材料具有高硬度、高強(qiáng)度、高致密性的特點(diǎn)；其可大量用于制備細(xì)薄而復(fù)雜的零件。

33、通過以下參照附圖對(duì)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

技術(shù)特征：

1.一種合金材料，其特征在于，按照各成分的質(zhì)量百分比計(jì)，包括以下元素：cr15.0％-17.5％、ni3.0％-5.0％、cu3.0％-5.0％、mn≤1.0％、nb0.15％-0.45％、mo≤0.5％，余量為鐵和雜質(zhì)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述合金材料的晶粒尺寸范圍為5μm-36μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金材料，其特征在于，按照各成分的質(zhì)量百分比計(jì)，所述雜質(zhì)包括：c≤0.07％、o≤0.15％、n≤0.25％、p≤0.04％、si≤1.0％、s≤0.03％。

4.一種如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的合金材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述將燒結(jié)爐升溫至150-200℃的升溫速率為4.5-5.5℃/min；所述將燒結(jié)爐升溫至300-350℃的升溫速率為1.6-1.8℃/min；所述將燒結(jié)爐升溫至400-450℃的升溫速率為1.6-1.8℃/min；所述將燒結(jié)爐升溫至580-620℃的升溫速率為1.6-1.8℃/min；所述將燒結(jié)爐升溫至780-820℃的升溫速率為1.8-2.1℃/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述變溫?zé)Y(jié)還包括真空內(nèi)燒處理，所述真空內(nèi)燒處理在所述負(fù)壓脫脂處理之后進(jìn)行，所述真空內(nèi)燒處理包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述變溫?zé)Y(jié)還包括分壓燒結(jié)處理，所述分壓燒結(jié)處理在所述真空內(nèi)燒處理之后進(jìn)行，所述分壓燒結(jié)處理包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述梯度降溫包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述冷卻處理包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，按照各成分的質(zhì)量百分比計(jì)，所述粘結(jié)劑包括以下成分：聚甲醛(pom)85％-89％、高密度聚乙烯(hdpe)4％-8％、乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)1％-4％、硬脂酸(sa)1％-3％、聚丙烯(pp)3％-5％、乙撐雙硬脂酰胺(eb-ff)1％-3％。

11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述將喂料成型為坯料所采用的方法為注射成型，所述注射成型的模具溫度為100-120℃，注射成型的料筒溫度為180-195℃，注射壓力為200-230mpa，注射速度為40-60mm/s，保壓壓力為110-130mpa，保壓時(shí)間為1-2s。

12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述脫脂處理的脫脂溫度為90-130℃；所述脫脂處理為硝酸脫脂處理或者草酸脫脂處理，在硝酸脫脂處理的情況下，硝酸濃度≥98％。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種合金材料及其制備方法，該合金材料按照各成分的質(zhì)量百分比計(jì)，包括以下元素：Cr15.0％?17.5％、Ni3.0％?5.0％、Cu3.0％?5.0％、Mn≤1.0％、Nb0.15％?0.45％、Mo≤0.5％，余量為鐵和雜質(zhì)；所述合金材料的密度大于或者等于7.7g/cm<supgt;3</supgt;。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的合金材料具有高硬度、高強(qiáng)度、高致密性的特點(diǎn)；其可大量用于制備細(xì)薄而復(fù)雜的零件。

技術(shù)研發(fā)人員：李尚志,王延冰,石玉迎,王明飛,劉厚臣,韓衛(wèi)勇,王文琦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：歌爾股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19