本發明涉及粉末冶金技術領域，特別是涉及一種無磁鋼制品及其制造方法。
背景技術：
無磁鋼的相對磁導率μ值略大于1，在磁場中為磁化作用很弱，基本不產生磁感應的低磁鋼鐵材料，故形象地稱之為無磁鋼。無磁鋼室溫組織要求為穩定的奧氏體，而鐵素體、珠光體和馬氏體組織在常溫下為鐵磁性，高錳無磁鋼就是通過添加錳元素來擴大fe-c合金相圖中的奧氏體區，在室溫條件下獲得穩定的單相奧氏體組織。
工業上，高錳無磁鋼產品一般是通過鑄造獲得，且加工硬化明顯，對于精度要求高的小零件若能用粉末冶金的方法生產能更好地解決該問題。錳因與氧親和力大、熔點高、易揮發等缺點較難進行合金化，以預合金的形式引入可以解決這些弊端，又可以保證材料的磁性不變。但是存在預合金本身具有強烈加工硬化的特性、壓縮性差、生坯強度低，燒結強度低等不足。
現有采用高錳預合金粉以粉末冶金制造無磁鋼工藝，為了提高粉料的壓制性和燒結密度，主要是通過加入高含量壓縮性好的cu粉提高成型性，同時利用其液相燒結的作用，提高燒結密度以獲得高密度燒結的無磁制品。由于銅的價格高，導致工藝的成本居高不下，無法滿足市場高性價比的需求。且前述元素粉雖然能夠獲得高密度燒結無磁制品，但是無磁鋼的力學性能并不理想。
技術實現要素：
基于此，有必要針對提供一種工藝方法簡單，性價比高、綜合性能優異的粉末冶金無磁鋼制品的制造方法。
一種無磁鋼制品的制造方法，包括如下步驟：
生坯制備：取fe-mn預合金粉，加入所述fe-mn預合金粉重量百分比的2～4％活化劑和0.3～0.6％石墨，再加入所述fe-mn預合金粉、活化劑、石墨總重量0.5～1.2％的粘結劑，混合后壓制成型，得生坯；
所述活化劑包括feb中間合金粉，所述feb中間合金粉中b的重量百分比為15～25％；
所述fe-mn預合金粉包括如下重量百分比的成分：mn15～19％、c0.6～1.2％、si0.7～1.0％、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量為fe；
燒結：將所述生坯進行燒結，得所述無磁鋼制品。
在其中一個實施例中，所述fe-mn預合金粉包括如下重量百分比的成分：mn17～19％、c0.6～0.9％、si0.8～1.0％、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量為fe。
在其中一個實施例中，所述fe-mn預合金粉由a3鋼、中碳錳鐵和高碳錳鐵經熔煉混合后，采用水霧化法制備而成。所述a3鋼是一種低碳鋼，其含碳量≤0.03％。
在其中一個實施例中，所述粘結劑為石臘基蠟粉。
在其中一個實施例中，所述無磁鋼制品包括如下重量百分比的成分：mn14.31～18.56％、c0.87～1.77％、si0.67～0.98％、b0.1～1％、s≤0.08％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量為fe。
在其中一個實施例中，所述無磁鋼制品包括如下重量百分比的成分：mn16～18.56％、c1.1～1.4％、si0.7～0.98％、b0.1～0.5％、s≤0.08％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量為fe。
在其中一個實施例中，所述fe-mn預合金粉的粒度分布為150～325目。
在其中一個實施例中，所述生坯的密度為5.8～6.2g/cm3。
在其中一個實施例中，所述燒結的溫度為1200℃～1280℃，時間1.5～2h。
本發明還提供所述的無磁鋼制品的制造方法制造得到的無磁鋼制品。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
為了避免成本較高的含銅高密度粉的使用，同時在相同燒結制品密度6.9-7.1g/cm3下獲得具有較高力學性能的無磁鋼制品，本發明的無磁鋼制品的制造方法：首先，以不加入銅的fe-mn預合金混合粉為主要粉料，并調整fe-mn預合金粉的成分，盡可能降低高錳預合金粉在壓制過程中的加工硬化程度；其次，加入石墨和粘結劑實現合金粉的潤滑，不但有效解決預合金fe-mn預合金粉的壓縮性和成形性差的問題，而且石墨粉在燒結過程中還加強了高錳預合金粉的冶金結合；再配合feb中間合金粉作為活化劑，在燒結溫度下形成液相起到的活化作用。由此，所得合金粉末壓縮性和成型性好，采用普通機械壓機即可壓制成型，燒結制得的無磁鋼制品尺寸穩定、密度為6.9-7.1g/cm3。與現有技術相比較，避免了銅粉等價格較高的原料的使用，使無磁鋼制品的制作成本低廉，同時顯著提高無磁鋼制品的力學性能，抗拉強度可達到500mp以上，伸長率高達6％以上。
與現有技術相比，本發明的無磁鋼制品的制造方法不僅無磁鋼制品性能高，而且工藝簡單、成本低、產品精度高，可用于對力學性能要求高的場合，大幅擴展現有無磁鋼制品的工業化應用范圍。
此外，避免采用含銅高密度的預合金粉制備粉末冶金零件的工藝方式，也開拓了高錳預合金粉的應用，對粉末冶金工藝的推廣具有重要的意義。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本發明的無磁鋼制品及其制造方法作進一步詳細的說明。
本發明實施例中采用的fe-mn預合金粉的粒度分布為150～325目，制備方法如下：
根據所需的fe-mn預合金粉成分，按一定配比將a3鋼置于中頻爐中升溫熔化后，加入中碳錳鐵和高碳錳鐵；待熔清后，用硅鐵脫氧，采用水霧化法制備fe-mn預合金粉。
石臘基蠟粉購自廣州慶帆翔新材料有限公司。
活化劑feb中間合金粉購自長沙天久金屬材料有限公司。
石墨為粉末冶金專用膠體石墨。
實施例1
本實施例一種無磁鋼制品(平衡塊)的制造方法，包括如下步驟：
a)首先，取fe-mn預合金粉，并按占fe-mn預合金粉的重量百分比，加入4％活化劑和0.3％的石墨，再加入所述fe-mn預合金粉、活化劑、石墨總重量1.2％的石臘基蠟粉粘結劑，用混粉機攪拌均勻備用。
其中，所述活化劑為feb中間合金粉，其中所述b粉的重量百分比為20％；
fe-mn預合金粉包括如下重量百分比的成分：mn15％、c1.2％、si0.7、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量為fe。
b)將混好的混合粉末送普通機械壓機壓制成型，制得平衡塊的生坯，密度控制在5.8g/cm3。
c)將壓制的生坯在推舟爐中進行燒結，其燒結溫度為1200℃～1280℃，燒結時間1.5h。
d)對燒結后的生坯進行拋光去毛刺處理，即可。
所得平衡塊包括如下重量百分比的成分：mn14.35％、c1.47％、si0.68％、b0.8％、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量為fe。
實施例2
本實施例一種無磁鋼制品(平衡塊)的制造方法，包括如下步驟：
a)首先，取fe-mn預合金粉，并按占fe-mn預合金粉的重量百分比，加入3％活化劑和0.5％的石墨，再加入所述fe-mn預合金粉、活化劑、石墨總重量0.9％的石臘基蠟粉粘結劑，用混粉機攪拌均勻備用。
其中，所述活化劑為feb中間合金粉，其中所述b粉的重量百分比為15％；
fe-mn預合金粉包括如下重量百分比的成分：mn17％、c0.9％、si1.0、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量為fe。
b)將混好的混合粉末送普通機械壓機壓制成型，制得平衡塊的生坯，密度控制在6.0g/cm3。
c)將壓制的生坯在推舟爐中進行燒結，其燒結溫度為1200℃～1280℃，燒結時間2h。
d)對燒結后的生坯進行拋光去毛刺處理，即可。
所得平衡塊包括如下重量百分比的成分：mn16.4％、c1.37％、si0.965％、b0.45％、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量為fe。
實施例3
本實施例一種無磁鋼制品(平衡塊)的制造方法，包括如下步驟：
a)首先，取fe-mn預合金粉，并按占fe-mn預合金粉的重量百分比，加入2％活化劑和0.6％的石墨，再加入所述fe-mn預合金粉、活化劑、石墨總重量0.5％的石臘基蠟粉粘結劑，用混粉機攪拌均勻備用。
其中，所述活化劑包括feb中間合金粉，其中所述b粉的重量百分比為25％；
fe-mn預合金粉包括如下重量百分比的成分：mn19％、c0.6％、si0.8、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量為fe。
b)將混好的混合粉末送普通機械壓機壓制成型，制得平衡塊的生坯，密度控制在6.2g/cm3。
c)將壓制的生坯在推舟爐中進行燒結，其燒結溫度為1200℃～1280℃，燒結時間1.5h。
d)對燒結后的生坯進行拋光去毛刺處理，即可，所得平衡塊包括如下重量百分比的成分：mn18.5％、c1.18％、si0.78％、b0.1％、s≤0.05％、p≤0.09％、pb≤0.2％、sn≤0.2％，余量為fe。
對比例1
本對比例一種無磁鋼制品(平衡塊)，其原料和制造同實施例1，區別在于：未采用所述活化劑。
對比例2
本對比例一種無磁鋼制品(平衡塊)，其原料和制造同實施例1，區別在于：未采用所述石墨。
實施例1-3和對比例1-2的性能測試結果如表1所示。
表1
以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。