阅读说明：本技术 一种超低碳铁镍合金的烧结方法 (Sintering method of ultra-low carbon iron-nickel alloy ) 是由 杨虎 赵小杨 候春伟 将有群 于 2020-07-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种超低碳铁镍合金的烧结方法,属于金属加工技术领域。所述方法包括以下步骤：取造粒得到的羰基FeNi合金作为喂料,将所述羰基FeNi合金进行注塑,生成生坯,将所述生坯进行脱脂处理；将脱脂处理后的所述生坯进行烧结,所述烧结条件为：在氮气气氛中升温至800℃进行热脱；然后继续真空升温至1000-1100℃进行还原,最后在氩气保护下升温至1280-1320℃分压烧结。本发明能够降低羰基FeNi合金产品中的C含量,提高产品的延展性和折弯度。(The invention discloses a sintering method of an ultra-low carbon iron-nickel alloy, belonging to the technical field of metal processing. The method comprises the following steps: taking carbonyl FeNi alloy obtained by granulation as a feed, carrying out injection molding on the carbonyl FeNi alloy to generate a green body, and carrying out degreasing treatment on the green body; sintering the green body after degreasing treatment, wherein the sintering conditions are as follows: heating to 800 ℃ in nitrogen atmosphere for thermal desorption; then continuing to heat to 1000-1100 ℃ in vacuum for reduction, and finally heating to 1280-1320 ℃ under the protection of argon for partial pressure sintering. The invention can reduce the C content in the carbonyl FeNi alloy product and improve the ductility and the bending degree of the product.)

一种超低碳铁镍合金的烧结方法

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，尤其涉及一种超低碳铁镍合金的烧结方法。

背景技术

随着5G的崛起、使用及推广，铁镍合金在各金属中脱颖而出。铁镍合金主 要应用在5G基站的信号产品中，可以使信号接收和传递过程具有很好的稳定 性，通讯能力更强。但是这也对铁镍合金在组装力学性能上的屈服强度、延展 性、折弯度有着非常高的要求。

在制备铁镍合金时，通常先将Fe粉和Ni粉混合后造粒，然后将造粒后的 FeNi合金喂料压坯，最后将FeNi合金生坯加热到烧结温度，并保持一定时间， 冷却后即能够得到所需性能的FeNi合金。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

采用常规的烧结方法时，铁镍合金喂料在烧结过程中会发生增碳的现象， 影响铁镍合金的性能。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种超低碳铁镍合金的烧 结方法。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种超低碳铁镍合金的烧结方法，包括以下步骤：

取造粒得到的羰基FeNi合金作为喂料，将所述羰基FeNi合金进行注塑， 生成生坯，将所述生坯进行脱脂处理；

将脱脂处理后的所述生坯进行烧结，所述烧结条件为：在氮气气氛中升温 至800℃进行热脱；然后继续真空升温至1000-1100℃进行还原，最后在氩气保 护下升温至1280-1320℃分压烧结。

进一步的，所述在氮气气氛中升温至800℃进行热脱的具体方法为：

向烧结炉中充入氮气，以氮气作为保护气，3-5℃/min的升温速率，升温至 800℃，在升温过程中，当升温至300℃和600℃时各保温60-120min。

进一步的，所述真空升温至1000-1100℃进行还原的具体方法为：

调整烧结炉的真空值至0.1-20pa，继续升温至1000-1100℃，保温60-180min。

进一步的，所述真空值为0.1-5pa。

进一步的，所述在氩气保护下升温至1280-1320℃分压烧结的具体方法为：

向烧结炉中充入氩气，在氩气保护下从1000-1100℃升温至1280-1320℃， 升温时间120-150min，然后再保温120-180min。

进一步的，所述方法还包括：

分压烧结后，然后自然冷却至40℃，得到超低碳铁镍合金。

进一步的，所述将所述生坯进行脱脂处理的具体方法为：

所述生坯脱脂时间6-8h，脱脂率≥10.2％。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例中，取造粒得到的羰基FeNi合金作为喂料，将所述羰基FeNi 合金进行注塑，生成生坯，将所述生坯进行脱脂处理；将脱脂处理后的所述生 坯进行烧结，所述烧结条件为：在氮气气氛中升温至800℃进行热脱；然后继续 真空升温至1000-1100℃进行还原，最后在氩气保护下升温至1280-1320℃分压 烧结。这样，羰基FeNi合金生坯在氮气气氛下进行热脱，真空条件下还原，最 后在氩气保护下分压烧结，优化和改善了羰基FeNi合金生坯的烧结增碳问题， 解决了壁厚＜0.5mm的羰基FeNi合金产品的组装折弯或铆压断裂及开裂问题； 提高了羰基FeNi合金产品的组装性能；特别是针对一些在力学性能要求比较高的产品。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式 作进一步地详细描述。

实施例1

选择经过造粒后得到的羰基FeNi合金喂料(取Fe粉、Ni粉在一定的温度 条件下充入CO形成气态羰基铁、羰基镍，然后在特殊装置内降温还原，最后按 所需特性将Fe粉与Ni粉按不同比例配比并与添加剂混合均匀后造粒得到)。

将羰基FeNi合金喂料用注塑机注塑得到生胚，然后将生坯放入脱脂炉进行 脱脂(脱脂时间大约6-8h)，脱脂率≥10.2％。

将脱脂处理后的生坯放入烧结炉烧结。在烧结炉中充入氮气气氛进行热脱 处理：以3-5℃/min的升温速率升温，当升温至300℃时，保温60-120min，继 续升温至600℃，再保温60-120min，最终升温至800℃。然后继续进行真空升 温：控制烧结炉真空值在15-20pa，从800℃真空升温至1000-1100℃进入还原状 态，保温60-180min后，在烧结炉中充入氩气，进行分压烧结。以氩气作为保护 气，在氩气保护下从1000-1100℃升温至1280-1320℃，升温时间120-150min， 然后再保温120-180min。最后自然冷却到40℃后打开烧结炉炉门，取出得到超 低碳铁镍合金。

实施例2

选择经过造粒后得到的羰基FeNi合金喂料(取Fe粉、Ni粉在一定的温度 条件下充入CO形成气态羰基铁、羰基镍，然后在特殊装置内降温还原，最后按 所需特性将Fe粉与Ni粉按不同比例配比并与添加剂混合均匀后造粒得到)。

将羰基FeNi合金喂料用注塑机注塑得到生胚，然后将生坯放入脱脂炉进行 脱脂(脱脂时间大约6-8h)，脱脂率≥10.2％。

将脱脂处理后的生坯放入烧结炉烧结。在烧结炉中充入氮气气氛进行热脱 处理：以3-5℃/min的升温速率升温，当升温至300℃时，保温60-120min，继 续升温至600℃，再保温60-120min，最终升温至800℃。然后继续进行真空升 温：控制烧结炉真空值在10-15pa，从800℃真空升温至1000-1100℃进入还原状 态，保温60-180min后，在烧结炉中充入氩气，进行分压烧结。以氩气作为保护 气，在氩气保护下从1000-1100℃升温至1280-1320℃，升温时间120-150min， 然后再保温120-180min。最后自然冷却到40℃后打开烧结炉炉门，取出得到超 低碳铁镍合金。

实施例3

选择经过造粒后得到的羰基FeNi合金喂料(取Fe粉、Ni粉在一定的温度 条件下充入CO形成气态羰基铁、羰基镍，然后在特殊装置内降温还原，最后按 所需特性将Fe粉与Ni粉按不同比例配比并与添加剂混合均匀后造粒得到)。

将羰基FeNi合金喂料用注塑机注塑得到生胚，然后将生坯放入脱脂炉进行 脱脂(脱脂时间大约6-8h)，脱脂率≥10.2％。

将脱脂处理后的生坯放入烧结炉烧结。在烧结炉中充入氮气气氛进行热脱 处理：以3-5℃/min的升温速率升温，当升温至300℃时，保温60-120min，继 续升温至600℃，再保温60-120min，最终升温至800℃。然后继续进行真空升 温：控制烧结炉真空值在8-10pa，从800℃真空升温至1000-1100℃进入还原状 态，保温60-180min后，在烧结炉中充入氩气，进行分压烧结。以氩气作为保护 气，在氩气保护下从1000-1100℃升温至1280-1320℃，升温时间120-150min， 然后再保温120-180min。最后自然冷却到40℃后打开烧结炉炉门，取出得到超 低碳铁镍合金。

实施例4

选择经过造粒后得到的羰基FeNi合金喂料(取Fe粉、Ni粉在一定的温度 条件下充入CO形成气态羰基铁、羰基镍，然后在特殊装置内降温还原，最后按 所需特性将Fe粉与Ni粉按不同比例配比并与添加剂混合均匀后造粒得到)。

将羰基FeNi合金喂料用注塑机注塑得到生胚，然后将生坯放入脱脂炉进行 脱脂(脱脂时间大约6-8h)，脱脂率≥10.2％。

将脱脂处理后的生坯放入烧结炉烧结。在烧结炉中充入氮气气氛进行热脱 处理：以3-5℃/min的升温速率升温，当升温至300℃时，保温60-120min，继 续升温至600℃，再保温60-120min，最终升温至800℃。然后继续进行真空升 温：控制烧结炉真空值在5-8pa，从800℃真空升温至1000-1100℃进入还原状态， 保温60-180min后，在烧结炉中充入氩气，进行分压烧结。以氩气作为保护气， 在氩气保护下从1000-1100℃升温至1280-1320℃，升温时间120-150min，然后 再保温120-180min。最后自然冷却到40℃后打开烧结炉炉门，取出得到超低碳 铁镍合金。

方法5

选择经过造粒后得到的羰基FeNi合金喂料(取Fe粉、Ni粉在一定的温度 条件下充入CO形成气态羰基铁、羰基镍，然后在特殊装置内降温还原，最后按 所需特性将Fe粉与Ni粉按不同比例配比并与添加剂混合均匀后造粒得到)。

将羰基FeNi合金喂料用注塑机注塑得到生胚，然后将生坯放入脱脂炉进行 脱脂(脱脂时间大约6-8h)，脱脂率≥10.2％。

将脱脂处理后的生坯放入烧结炉烧结。在烧结炉中充入氮气气氛进行热脱 处理：以3-5℃/min的升温速率升温，当升温至300℃时，保温60-120min，继 续升温至600℃，再保温60-120min，最终升温至800℃。然后继续进行真空升 温：控制烧结炉真空值在0.1-5pa，从800℃真空升温至1000-1100℃进入还原状 态，保温60-180min后，在烧结炉中充入氩气，进行分压烧结。以氩气作为保护 气，在氩气保护下从1000-1100℃升温至1280-1320℃，升温时间120-150min， 然后再保温120-180min。最后自然冷却到40℃后打开烧结炉炉门，取出得到超 低碳铁镍合金。

对上述实施例1-5烧结得到的产品进行分析，结果见表1。

表1羰基FeNi合金烧结后的性能

从表1中可以看出，C含量与真空值有密切关系，随着真空值的降低，烧结 后铁镍合金中的C含量也降低。而烧结后的铁镍合金的硬度和屈服强度随着真 空值的降低而降低，极限抗拉强度则随着真空值的降低而增加。硬度、屈服强 度和极限抗拉强度能够直接影响超低碳铁镍合金产品的加工组装性能，硬度和 屈服强度过高容易导致产品弯折时直接开裂，不利于产品加工；极限抗拉强度 越高，组装弯折效果越好。

本发明实施例中，取造粒得到的羰基FeNi合金作为喂料，将所述羰基FeNi 合金进行注塑，生成生坯，将所述生坯进行脱脂处理；将脱脂处理后的所述生 坯进行烧结，所述烧结条件为：在氮气气氛中升温至800℃进行热脱；然后继续 真空升温至1000-1100℃进行还原，最后在氩气保护下升温至1280-1320℃分压 烧结。这样，羰基FeNi合金生坯在氮气气氛下进行热脱，真空条件下还原，最 后在氩气保护下分压烧结，优化和改善了羰基FeNi合金生坯的烧结增碳问题， 解决了壁厚＜0.5mm的羰基FeNi合金产品的组装折弯或铆压断裂及开裂问题； 提高了羰基FeNi合金产品的组装性能；特别是针对一些在力学性能要求比较高的产品。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的 精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。