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金属注射成形是一种新型的粉末冶金近净成形技术,采用注射成形技术制备不锈钢与传统的精密铸造和粉末压制方法相比具有多方面的优势,应用领域非常广阔。但不锈钢尤其是高碳不锈钢注射成形都存在两个关键难点:变形及尺寸精度问题、烧结致密化及性能问题。本文研究了440C不锈钢注射成形工艺,重点研究了溶剂脱脂和热脱脂的脱脂工艺,详细分析了烧结温度、烧结时间和烧结气氛对440C不锈钢烧结坯密度、力学性能和耐蚀性能的影响;并讨论了注射成形440C不锈钢的烧结变形的影响因素,提出了控制其烧结变形的措施。研究结果表明:溶剂脱脂过程中,随着脱脂温度的提高和脱脂时间的延长,注射坯的脱脂率不断上升,而脱脂效率随样品装载量的增加而降低;合适的溶剂脱脂工艺为:以二氯甲烷作为溶剂,脱脂温度37℃,脱脂4h。根据喂料的热失重曲线(TGA),确定了注射成形440C不锈钢合适的热脱脂工艺:2℃/min升温至200℃保温60min,2℃/min升温至385℃保温60min,2℃/min升温至425℃保温90min,2℃/min升温至600℃保温30min,3℃/min升温至950℃保温60min。在此工艺下完全地脱除了粘结剂。注射坯脱脂经950℃预烧后,粉末颗粒之间已形成了明显的烧结颈,使脱脂坯具有一定的强度,并且在Ar和H2气氛的脱脂坯的碳含量分别为1.08%和1.05%。在真空气氛下,较合适的烧结温度区间为1230℃-1240℃,并且在真空1230℃保温90min,烧结密度为7.34g/cm3,真空1240℃烧结30min试样的烧结密度为7.56g/cm3,在1260℃烧结时,真空烧结的样品密度高于Ar气氛烧结,Ar气氛烧结样品的各项力学性能都优于真空烧结的样品。440C不锈钢合适的热处理工艺条件为:在1050℃进行淬火,然后在150℃进行回火2小时。热处理后样品的基体组织为隐晶马氏体、残余奥氏体、颗粒状二次碳化物及块状共晶碳化物;材料热处理后的力学性能随烧结温度的升高而增加,但是过高的烧结温度则会降低材料的力学性能,在真空1230℃烧结保温90min的试样,热处理后的拉伸强度和硬度分别为795.4MPa和53.8HRC,在真空1240℃烧结30min的试样,热处理后的拉伸强度和硬度分别为876.3MPa和57.7HRC。注射成形440C不锈钢在NaCl溶液中主要是发生点蚀。随着烧结温度的升高,其耐蚀性也提高,其主要是因为密度的增加。在1260℃烧结时,真空烧结的样品的耐蚀性要好于Ar气氛烧结的样品。回火后碳化物的沉淀析出是440C不锈钢耐蚀性降低的一个原因。分析了MIM注射成形440C不锈钢烧结变形产生变形的原因,制定合理的混料、注射、烧结等工艺是获得不变形试样的关键,并且440C不锈钢的碳含量波动影响其产品的尺寸波动,甚至会产生烧结变形,因此在生产实践中,应选择合理的烧结温度,尽量避免脱脂坯较长时间的放置于空气中。系统测定并计算了不同粉末装载量、烧结温度下不锈钢的长宽高各向收缩率。发现试样的烧结收缩率随着烧结温度和保温时间的增加而增加,长度方向的收缩率最大、宽度方向其次、厚度方向最小,并且装载量高则其收缩率低并且各向异性小,因此增加装载量可以提高其尺寸精度。