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17-4PH不锈钢作为一种具有高强度和强耐腐蚀性的不锈钢材料,在医疗器械、化工业、汽车制造业、军工业、航空航天工业及核工业等方面有着广泛的应用,但是由于沉淀硬化而产生的高硬度却使得该合金变得很难加工。为了克服加工问题,金属粉末注射成形技术被认为是制造17-4PH不锈钢的最佳替代方式。先前的一些研究已经证明采用MIM制造17-4PH不锈钢材料有着明显的优势。但是,在17-4PH不锈钢粉末注射成形实际应用过程中,存在由于工艺参数不当而引起的注射缺陷、溶剂脱脂坯强度不够、热脱脂坯体变形、烧结体表面光洁度不佳等问题。本文从金属注射成形工艺参数优化和粘结剂优化两个方面对金属注射成形17-4PH不锈钢工艺进行了研究。研究结果表明:注射工艺参数对注射过程的生坯缺陷控制、生坯抗弯强度及坯体的保形性具有重要的影响,在注射温度147℃、压力8.5MPa、速率70%、保压时间1.5s及冷却时间20s条件下,可获得无缺陷、较高的抗弯强度及保形性良好的注射坯体。溶剂脱脂过程中,随着溶剂的温度提高、坯体厚度的减小及试样表面积与体积之比的增大,脱脂速度提高。另外,对溶剂脱脂的动力学过程进行了研究,得出了不同温度下的动力学参数,有利于实现脱脂时间的预测、优化脱脂过程等。通过粘结剂及喂料的TGA曲线制定了热脱脂工艺,可获得无缺陷热脱脂坯体,热脱脂坯的力学性能随着热脱脂坯最高温度的提高而提高,在950℃时拉伸强度117.71MPa、抗弯强度104.81MPa。热脱脂最高温度与烧结温度具有一定的匹配性,900℃热脱脂坯体在1350℃下烧结具有最高的力学性能,其抗拉强度为1538.57MPa,拉伸强度为1164.12MPa。烧结过程中,抗拉强度随着保温时间及烧结最高温度的提高,在最高烧结温度1350℃、保温60min时,烧结坯抗拉强度最高,为1481.35MPa。一定含量微晶蜡的加入,降低了喂料对注射参数的敏感性,喂料在较宽的注射参数范围内,可以获得无缺陷坯体,有益于克服注射机等外界因素波动的影响。在35℃、二氯甲烷溶剂中进行溶剂脱脂,四种喂料坯体均可快速脱脂,且均可获得无缺陷坯体,其中,石蜡基体中添加20%微晶蜡的喂料溶剂脱脂速率最快,可达到1.444mm/h;溶剂脱脂后坯体抗弯强度随着微晶蜡含量的提高而提高;石蜡基体中添加20%微晶蜡的溶剂脱脂坯具有良好的保形性。四种喂料热脱脂抗弯强度随着加入微晶蜡含量的增大而提高,可能是由于微晶蜡的加入使得喂料的均匀性得到改善,热脱脂后,在坯体内会形成较为均匀的孔隙形貌,相邻金属粉末间会有更为均匀的接触;四种喂料热脱脂坯均具有良好的保形性,收缩率标准偏差在0.25%以下,其中,石蜡基体中添加20%微晶蜡的喂料保形性最好。