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CN114540710A - 无磁注射成型材料g19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用 - Google Patents

无磁注射成型材料g19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用 Download PDF

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CN114540710A
CN114540710A CN202210172366.1A CN202210172366A CN114540710A CN 114540710 A CN114540710 A CN 114540710A CN 202210172366 A CN202210172366 A CN 202210172366A CN 114540710 A CN114540710 A CN 114540710A
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Abstract

本发明涉及一种粉末金属材料,特别涉及一种无磁注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用,属于粉末冶金及智能制造技术领域。一种无磁注射成型材料G19,其特征在于该材料各化学元素的质量百分比含量是:16.1 wt%Cr,5.5wt%Ni,0.8wt%Mn,5.0 wt%Cu,0.8 wt%Nb,0.02 wt%C,0.3 wt%Si,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。该材料烧结密度为7.82g/cm3,烧结氮含量6300~6500ppm,烧结态材料磁导率为1.01;固溶处理后材料磁导率1.00,为无磁状态;得到的G19材料硬度Hv190~230,中性盐雾试验耐腐蚀时间超过100小时。

Description

无磁注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方 面的应用
本申请是分案申请,原申请的申请日2020-08-04、申请号2020107746704、发明创造名称为“一种注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用”。
技术领域
本发明涉及一种粉末金属材料,特别涉及一种无磁注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用,属于粉末冶金及智能制造技术领域。
背景技术
传统的金属穿戴设备一般用机械加工方法制造,价格昂贵。在当今信息社会,简洁而又形形色色的信息交互设备充斥人们的日常生活,目前需要便于加工且性能优良的穿戴设备适用材料。
穿戴设备采用注射成型方法生产,可以满足其大规模生产的需求。注射成型方法能实现的生产成本大约是传统机械加工方法的1/10~1/100。并且,针对复杂结构的3C零件,传统机械加工方法、CNC技术无法实现短时间的大规模生产,其中绝大部分复杂结构零件也无法用这些传统方法加工。
但是,当一些传统材料如904L、316L及氮化烧结传统17-4PH钢、氮化烧结材料PANACEA等,用注射成型粉末烧结来制成零件时,往往由于多种困难使得原有材料难以直接应用。
904L是一种超级奥氏体钢,典型的应用是劳力士手表壳。作为锻造材料,其致密性好,材料密度为8.0g/cm3,耐腐蚀性能好,烧结材料硬度在Hv180水平。但是,作为用烧结方法制作的全奥氏体钢材料,因为烧结零件表面及体积内空隙多而无法抛光。
316L是一个应用十分广泛的耐腐蚀不锈钢材料。316L粉末材料,可以烧结成致密性很高的烧结件。但高密度的烧结件,如烧结密度大于7.94g/cm3(316L理论密度为7.98g/cm3),但总会带有一定磁性,如磁导率1.02~1.05,无磁材料无法用粉末液相烧结的办法将材料烧致密化。这种烧结弱磁性能用弱磁体(铁氧体)吸引能将零件吸起来,同时这种弱磁性对于当今的高频无线通信设备运行产生不可预估的信号干扰,特别是在5G、6G通信中,设备对材料对通信或运算信号的干扰将限制材料的应用。316L材料的另一个显著缺点是烧结低磁导率材料的硬度太低,一般在Hv:120~140范围,表面太软,不容易抛光,抛光制作及在用户使用过程中也容易划伤,影响穿戴设备的使用性能。所以,316L这种材料在穿戴设备零件的大规模生产及应用中受到极大的限制。
17-4PH,可以进行氮化烧结,但完全氮化、奥氏体化倾向或能力低一点,所以氮化烧结工艺控制相对复杂,烧结条件不到位往往使烧结材料体现出一定的磁性。氮化17-4ph材料的耐中性盐雾腐蚀能力也较低,一般不超过40小时。较低的耐腐蚀性能使得17-4PH氮化材料在穿戴设备上使用也很难突破。17-4PH氮化烧结时材料体积内还表现出多孔特性,抛光效果一般。
PANACEA也是一种氮化烧结钢,氮化烧结后体现无磁、无镍特性。其材料的最终硬度Hv在280~320,屈服600~750MPa,耐盐雾腐蚀性能优于氮化烧结17-4PH钢。但这种钢硬度过高,注射烧结零件有一些少量的CNC加工,十分困难。这种材料的烧结件体积内比氮化烧结17-4PH钢分布更多的气孔,表面抛光价值不大。所以这种钢也难以在现代穿戴设备上大规模应用。
所以,开发一种无磁、具有较高硬度又比较容易加工(Hv180~240,体现耐磨性与可加工性的平衡点)、表面致密易抛光、耐腐蚀性好(耐中性盐雾试验大于100小时)、屈服强度高于316L的材料,对拓展及促进5G信息产业的发展具有现实意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无磁注射成型材料G19,以解决现有技术中的问题。
本发明还提供一种无磁注射成型材料G19在适合穿戴设备制造方面的应用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种注射成型材料G19,该材料各化学元素的质量百分比含量是:16~21wt%Cr,4~7wt%Ni,0~4wt%Mn,2~5wt%Cu,0.5~3.0wt%Nb,C≤0.1wt%,Si≤1wt%,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。将该材料雾化制成粉末,可分别在氩气、氢气、氮气氛中烧结。在1280~1340℃条件下在氩气、氢气氛中烧结后是一种优质耐腐蚀的马氏体钢;适当条件下在氮气氛中烧结后氮含量可达0.5~1.0wt%,烧结材料致密。再经过固溶处理后为无磁性材料,其表面硬度Hv:180~240,耐腐蚀性能好,机械强度及塑性优良,可以广泛用于5G为代表的穿戴设备及其他电子消费品,以及更多的工业领域。
作为优选,该材料各化学元素的质量百分比含量是:18~20wt%Cr,5.0~6.0wt%Ni,1~2wt%Mn,3.5~4.5wt%Cu,1.0~2.0wt%Nb,C≤0.03wt%,0.2~0.5wt%Si,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。
作为优选,该材料各化学元素的质量百分比含量是:18~20wt%Cr,4.5~5.5wt%Ni,1.0~2.0%Mn,3.5~4.5wt%Cu,0.8~1.2wt%Nb,C≤0.03wt%,0.2~0.5wt%Si,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。在保证适于穿戴设备制造的情况下,适当降低镍和铌的含量,以降低成本。
作为优选,该材料各化学元素的质量百分比含量是:18~20wt%Cr,4.5~5.5wt%Ni,0~0.5%Mn,3.5~4.5wt%Cu,0.8~1.2wt%Nb,C≤0.03wt%,0.2~0.5wt%Si,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。适当降低锰的含量,可以调节(提高)材料烧结温度。
作为优选,所述材料在非氮气(氢气或氩气等)气氛下烧结后的密度范围为7.75~7.85g/cm3,烧结材料为有磁性的马氏体材料。作为优选,所述烧结态材料屈服强度650~900MPa,抗拉强度1000~1200MPa,延伸率8~15%,显微硬度290~330。材料耐腐蚀性能好,为优质的马氏体不锈钢。
作为优选,所述材料经氮气气氛烧结后,密度范围为7.75~7.85g/cm3,烧结态屈服强度320~480MPa,抗拉强度620~780MPa,延伸率40~50%,显微硬度210~270,烧结态材料磁导率≤1.02,材料截面致密。
作为优选,G19经过氮气气氛烧结并做固溶处理后,密度范围为7.75~7.85g/cm3,屈服强度280~420MPa,抗拉强度580~780MPa,延伸率30~45%,显微硬度Hv:180~240,固溶处理后磁导率为1.00,为无磁状态,截面致密。
一种无磁注射成型材料的制备方法,所述的注射成型材料G19经1280~1350℃下氮气气氛烧结,在950~1200℃固溶处理后得到无磁注射成型材料。
一种所述的无磁注射成型材料G19在适合穿戴设备制造方面的应用。
一种所述的注射成型材料G19制备适合穿戴设备的方法,该方法包括以下步骤:
a、G19经注射成型制成胚料零件,在0.65~1atm的氮气气氛中烧结,烧结温度控制在1280~1350℃,烧结后的材料中氮含量控制在0.6~1.0wt%;
b、烧结后的材料在950~1200℃的氨分解炉中做材料的固溶处理,使材料中的氮化物分解,材料中的氮分布均匀化,固溶处理后的氮含量在0.6~0.9wt%范围内,得到所述无磁的适合穿戴设备或其零件。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明所述的注射成型材料G19,是一种易于氮化烧结的材料,其特点是强度高,材料表面硬度合适,易以氮化烧结,烧结件抛光效果好,耐腐蚀性能好;
2、G19经过氮气烧结并做固溶处理后,在中性盐雾试验中耐腐蚀时间超过100小时。优化的G19氮化烧结并固溶处理的材料在长时间的中性盐雾试验表明可以达到或超过500小时。经过烧结、固溶处理的材料表面及截面密实,表面抛光效果良好。
3、本发明所述无磁注射成型材料,由于具有无磁、较高硬度又比较容易加工(Hv180~240,体现耐磨性与可加工性的平衡点)、表面致密易抛光、耐腐蚀性好(耐中性盐雾试验大于100小时)、屈服强度高等优点,因此适于穿戴设备及其零部件的制造。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是904L材料的烧结截面照片;
图2是904L材料的烧熔材料表面金相照片;
图3是较高磁导率316L材料的烧结致密截面金相照片;
图4是低磁导率时316L材料的烧结多孔截面金相照片;
图5是Panacea烧结材料的多孔截面金相照片;
图6是17-4PH氮化材料27H盐雾试样照片;
图7是G19氮化烧结材料360H盐雾试样照片;
图8是G19氮化烧结材料表面金相照片;
图9是17-4PH烧结材料表面金相照片;
图10是G19烧结材料截面金相照片;
图11是17-4PH烧结材料截面金相照片;
图12是G19氩气烧结后的拉伸样条图片;
图13是G19氮化烧结性能测试样条图片,其中a为1大气压氮气条件下(连续炉)的烧结样条;b为80KPa氮气压力条件下(真空分压炉)的烧结样条;
图14是G19和17-4PH烧结后的金相图,其中a是G19氮气烧结的奥氏体组织图,b是17-4PH材料氮气烧结的奥氏体组织图,c是G19氢气烧结的马氏体组织图;
图15是用G19制成的穿戴设备零件抛光后照片。
具体实施方式
下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解,本发明的实施并不局限于下面的实施例,对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中,若非特指,所有的份、百分比均为重量单位,所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
对比例1:904L
将主要成分为Ni25Cr21Mo4.5Cu1.5Mn0.3Si0.4的904L不锈钢材料用超音速气体雾化制成粉末,成品粒度D90为21微米,氧含量781ppm。材料理论密度为8.0g/cm3。图1左是在1360℃烧结,烧结密度7.85g/cm3,烧结致密度一般,但零件已出现严重变形;图1右是零件在1350℃烧结,其密度仅为7.65g/cm3,烧结材料截面出现大量空隙。
本发明人对904L粉末的烧结工艺做了大量调整,作为全奥氏体钢的烧结效果是,烧结密度较高时,材料已经部分烧熔或严重变形,即使在这种烧结密度下,表面抛磨后仍存在大量空隙。适当降低烧结温度,如5~10℃,则材料的烧结密度大幅下降。图2是烧熔材料表面抛光效果,图2中材料表面存在大量烧结空隙。
所以,904L材料不适合作为粉末冶金技术的抛光材料。
对比例2:316L
将主要成分为Cr16.8Ni11.3Mo2.5Mn0.3Si0.4C0.02的316L不锈钢粉末材料,用注射成型制胚,在1380℃,10KPa氩气分压条件下恒温烧结3小时。烧结后分别采用快速冷却及慢速冷却2种不同的冷却工艺以获得不同奥氏体相的零件。快速冷却(1050℃开始快冷)组出现极少量的铁素体组织,呈现很高的烧结密度7.97g/cm3,烧结体磁导率1.08,表面硬度Hv:145,材料截面十分致密,抛光效果很好。
其截面空隙分布情况如图3。慢速冷却组(850℃开始快冷)材料烧结密度7.78g/cm3,密度大幅度降低,烧结材料无磁,磁导率为1,表面硬度Hv:123,材料烧结截面存在大量空隙,无法抛光,如图4。
所以,烧结316L材料能致密化烧结时体现较高磁性,而无磁材料则难以致密化。316L烧结材料的总体硬度也较低。这些是316L材料在穿戴设备上使用的关键问题。
对比例3:Panancea(氮化烧结高锰钢)
将主要成分为Cr17Mn11Mo3.5Si0.5N0.24C0.05的PANACEA不锈钢的气体雾化粉末(粉末粒度D90为19微米,氧含量980ppm)在1280℃、80KPa氮气分压的条件下烧结,烧结后经过固溶处理,零件最终的烧结密度为7.75g/cm3(对于目前行业上的同类密度比较已经较高),氮含量0.75wt%,表面硬度Hv:310,烧结固溶处理材料磁导率1.01。这一硬度对CNC加工容易废刀,表面硬度已经太高。
对其烧结材料的截面进行金相观察,如图5,浅度抛磨,发现材料表面空隙十分发达。所以,Panacea烧结材料的硬度过高及烧结密度低的状况使得这种材料无法在穿戴设备大量应用。
实施例1:G19及17-4PH的氮化烧结及耐腐蚀测试
一种无磁注射成型材料G19,其各化学元素的质量百分比含量是:19.0wt%Cr,6.0wt%Ni,2.0wt%Mn,4.0wt%Cu,1.7wt%Nb,0.02wt%C,0.4wt%Si,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。
将主要成分为Cr17.0Ni4Cu4Nb0.35Si0.4Mn0.3C0.02的17-4PH不锈钢气体雾化粉末(D90:25微米,氧含量850ppm)以及本实施例所述的材料G19(同等粒度和氧含量),分别用注射成型方法制胚,脱脂后在1340℃的氮气炉中进行烧结,烧结恒温90分钟。烧结后将材料在1100℃的氨分解炉中进行固溶处理。然后对2种材料的氮含量、密度耐盐雾腐蚀性能等进行测试,结果如表1所示。
表1 G19与17-4PH氮化烧结的性能对比
Figure BDA0003518822420000071
表1的结果表明,同等条件烧结,本发明材料G19的烧结密度与17-4PH相当,略高于传统材料17-4PH,从烧结氮含量及固溶处理后的氮含量看,本发明材料G19在氮化烧结时,其氮化能力明显高于传统材料17-4PH。奥氏体材料中,氮含量的30倍为其镍当量,所以,氮化烧结或固溶处理后,由于G19的氮含量高出约0.3wt%,相当于G19增加的镍当量比17-4PH高约9wt%,其烧结磁性及最终的固溶处理后材料磁性明显减弱。
本发明材料G19的最终表面硬度为Hv:180~220,符合最优的既有抛光又允许适当CNC加工零件的硬度要求。
将固溶处理后的烧结件按GB/T2423.17-2008国家中性盐雾试验标准进行测试。测试结果为氮化17-4PH材料在测试时间到27小时发现大面积生锈,如图6;氮化G19钢测试时间达到120小时未生锈,如图7,长时间测试达到15天,测试期间未生锈。实施例2:G19及17-4PH烧结致密性测试
将实施例1中得到的两种烧结材料分别进行表面抛光及截面抛光,结果见表2。
表2本发明材料G19与7-4PH氮化烧结及固溶处理后材料表面及截面的空隙率对比
材料 烧结密度,g/cm<sup>3</sup> 表面孔隙率,% 截面空隙率,%
G19 7.85 0.1~0.3 ≤0.5
17-4PH 7.81 0.4~1.1 0.5~1.5
图8和图9分别显示了G19和17-4PH烧结材料表面空隙状况,图10和图11分别显示了G19和17-4PH烧结材料截面空隙状况。
以上结果表明,在同等烧结及固溶处理条件下,本发明材料G19经烧结后的表面空隙率及截面空隙率均好于17-4PH材料。说明本发明材料的抛光性能远优于17-4PH。
实施例3:
一种无磁注射成型材料G19,其各化学元素的质量百分比含量是:19.0wt%Cr,5.0wt%Ni,1.7wt%Mn,4.0wt%Cu,1.0wt%Nb,0.02wt%C,0.4wt%Si,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。按照上述配方进行配比并将其混合后雾化制成粉末,按注射成型工艺制胚,在1340℃的氮气氛中氮化烧结,经检测烧结密度为7.85g/cm3,烧结氮含量7600~7900ppm,固溶处理后材料磁导率1.00,为无磁状态。得到的G19材料硬度Hv190~230,中性盐雾试验耐腐蚀时间超过120小时。
本配方的材料成本适当降低。
实施例4:
一种无磁注射成型材料G19,其各化学元素的质量百分比含量是:19.0wt%Cr,5.0wt%Ni,0.05wt%Mn,4.0wt%Cu,1.0wt%Nb,0.02wt%C,0.3wt%Si,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。按照上述配方进行配比并将其混合后雾化制成粉末,按注射成型工艺制胚,在1345℃的氮气氛中氮化烧结,经检测烧结密度为7.85g/cm3,烧结氮含量7100~7400ppm,固溶处理后材料磁导率1.00,为无磁状态。得到的G19材料硬度Hv190~230,中性盐雾试验耐腐蚀时间超过120小时。
本配方的材料适当提高了烧结温度,并降低了材料成本。
实施例5:
一种无磁注射成型材料G19,其各化学元素的质量百分比含量是:16.1wt%Cr,5.5wt%Ni,0.8wt%Mn,5.0wt%Cu,0.8wt%Nb,0.02wt%C,0.3wt%Si,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。按照上述配方进行配比并将其混合后雾化制成粉末,按注射成型工艺制胚,在1340℃的氮气氛中氮化烧结,烧结时把它与成分为Cr16.5Ni4Cu4Nb0.35Si0.4Mn0.3C0.02的17-4PH不锈钢材料做对比,经检测G19的烧结密度为7.82g/cm3,烧结氮含量6300~6500ppm,烧结态材料磁导率为1.01;17-4PH的烧结密度为7.78g/cm3,烧结氮含量4300ppm,烧结态材料磁导率为1.04。2种材料固溶处理后材料磁导率1.00,为无磁状态。得到的G19材料硬度Hv190~230,中性盐雾试验耐腐蚀时间超过100小时,但作为对比17-4Ph的耐盐雾时间约30小时。
实施例6:
一种无磁注射成型材料G19,其各化学元素的质量百分比含量是:21wt%Cr,4.0wt%Ni,4wt%Mn,2.0wt%Cu,1.0wt%Nb,0.02wt%C,1.0wt%Si,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。按照上述配方进行配比并将其混合后雾化制成粉末,按注射成型工艺制胚,在1325℃的氮气氛中氮化烧结。经检测G19的烧结氮含量为9500~9800ppm,烧结磁导率为1.003,固溶处理后材料硬度Hv180~190MPa,材料磁导率1.00,材料耐盐雾时间大于100小时。
材料中铬和锰的含量提高,氮化烧结材料的氮含量显著提高。
实施例7:
一种无磁注射成型材料G19,其各化学元素的质量百分比含量是:19wt%Cr,7.0wt%Ni,2wt%Mn,5.0wt%Cu,3.0wt%Nb,0.02wt%C,0.4wt%Si,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。按照上述配方进行配比并将其混合后雾化制成粉末,按注射成型工艺制胚,在1340℃的氮气氛中氮化烧结。经检测G19的烧结氮含量为9800~10000ppm,烧结磁导率为1.008,固溶处理后材料硬度Hv200~230MPa,材料磁导率1.00,材料耐盐雾时间在500小时内未出现锈蚀。
对这种材料的金相观察发现,固溶处理后材料中有弥散的Nb析出。经过大量的研究发现,本发明材料中Nb的含量越高,其材料的耐腐蚀性能越好。当Nb含量超过1.5wt%,Nb开始以单质状态在材料中弥散析出。作为耐腐蚀和经济性的综合考虑,本发明材料的Nb含量控制在0.8~1.5wt%范围是一个优化选择。
实施例8:
将实施例1中的本发明材料G19,注射、烧结成机械性能拉伸测试样条(国家金属材料拉伸试验标准GB/T228.1-2010),在1280℃条件下氩气烧结,得到的本发明材料的马氏体组织条件下的机械性能,如表3所示。
表3
烧结密度,g/cm<sup>3</sup> 硬度Hv 屈服强度,MPa 抗拉强度,MPa 延伸率,%
7.75~7.80 300~320 700~900 1000~1200 9~15
本发明马氏体钢的拉伸样条图片如图12所示。
将这一马氏体钢进行耐中性盐雾测试,盐雾时间达到100小时。
实施例9:本发明材料的氮气氛烧结材料机械性能
将实施例1及实施例3中的本发明材料,制成拉伸样条在氮气氛中烧结,密度范围7.82~7.86g/cm3。经过固溶处理后,测试出氮气氛烧结的机械性能,如表4所示。
表4本发明材料在氮气氛烧结固溶处理后的机械性能
烧结密度,g/cm<sup>3</sup> 硬度Hv 屈服强度,MPa 抗拉强度,MPa 延伸率,%
7.81~7.86 180~240 300~450 600~750 30~45
数据表明,本发明的氮化烧结材料的硬度在Hv180~240的合适范围内,屈服强度约为316L的2倍,抗拉强度约为316L的1.5倍,延伸率指标也高。其综合机械性能优于316L。
图13为实施例1及实施例3材料氮化烧结性能测试样条,其中a为1大气压氮气条件下(连续炉)的烧结样条;b为80KPa氮气压力条件下(真空分压炉)的烧结样条。
实施例10:本发明材料的金相分析
将实施例1中本发明G19材料及17-4PH材料在氮气氛中烧结,并固溶处理,得到的是奥氏体组织;本发明的材料在氢气氛中烧结,得到的是马氏体组织,其金相分别见图14。从金相图中可以看出,无论是氩气氛烧结还是氮气氛烧结,本发明材料晶粒与17-4PH材料比都十分细小,这样能充分发挥材料的综合性能。
应用实施例1
本发明的材料G19,经过雾化制粉、制喂料、注射成型、脱脂、氮化烧结、固溶处理后,最后进行抛光得到的2种形状的穿戴设备外壳,照片见图15:方型表壳(左)和圆形表壳(右)。经检测,制得的产品零件材料无磁性,硬度Hv在180~220范围,耐盐雾测试时间超过100小时。图片显示本发明材料的抛光效果优异。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种注射成型材料G19、制备方法及其在适合穿戴设备制造方面的应用进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1. 一种无磁注射成型材料G19,其特征在于该材料各化学元素的质量百分比含量是:16.1 wt%Cr,5.5wt%Ni,0.8wt%Mn,5.0 wt%Cu,0.8 wt%Nb,0.02 wt%C,0.3 wt%Si,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的无磁注射成型材料G19,其特征在于:该材料烧结密度为7.82g/cm3,烧结氮含量6300~6500ppm,烧结态材料磁导率为1.01;
固溶处理后材料磁导率1.00,为无磁状态;
得到的G19材料硬度Hv190~230,中性盐雾试验耐腐蚀时间超过100小时。
3.一种无磁注射成型材料的制备方法,其特征在于:将权利要求1所述的无磁注射成型材料G19各组分混合后雾化制成粉末,按注射成型工艺制胚,在1340℃的氮气氛中氮化烧结。
4. 一种无磁注射成型材料G19,其特征在于该材料各化学元素的质量百分比含量是:21 wt%Cr,4.0wt%Ni,4wt%Mn,2.0 wt%Cu,1.0 wt%Nb,0.02 wt%C,1.0 wt%Si,余量为Fe,以及不可避免的杂质元素。
5. 一种无磁注射成型材料的制备方法,其特征在于:将权利要求4所述的无磁注射成型材料G19各组分混合后雾化制成粉末,按注射成型工艺制胚,在1325℃的氮气氛中氮化烧结;G19的烧结氮含量为9500~9800ppm, 烧结磁导率为1.003,固溶处理后材料硬度Hv180~190MPa,材料磁导率1.00,材料耐盐雾时间大于100小时。
6.一种权利要求1或4所述的无磁注射成型材料G19在适合穿戴设备制造方面的应用。
7.一种权利要求1或4所述的注射成型材料G19制备适合穿戴设备的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
a、G19经注射成型制成胚料零件,在0.65~1atm的氮气气氛中烧结,烧结温度控制在1280~1350℃,烧结后的材料中氮含量控制在0.6~1.0wt%;
b、烧结后的材料在950~1200℃的氨分解炉中做材料的固溶处理,使材料中的氮化物分解,材料中的氮分布均匀化,固溶处理后的氮含量在0.6~0.9wt%范围内,得到所述无磁的适合穿戴设备或其零件。
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