CN103266271A

CN103266271A - 一种粉末冶金配方及工艺

Info

Publication number: CN103266271A
Application number: CN2013102080881A
Authority: CN
Inventors: 梁集标
Original assignee: NBTM (JIANGMEN) POWDER METALLURGY CO Ltd
Current assignee: Shanxi Xinsheng New Material Co.,Ltd.
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2033-05-29
Also published as: CN103266271B

Abstract

本发明提出了一种粉末冶金配方及工艺，其原料组成包括：水雾化铁粉为48%至88%，还原铁粉为10%至50%，石墨粉为0.4%至1.5%，电解铜为1%至3.9%，微粉蜡为0.3%至1.5%，易切削剂为0.1%至0.9%，增强剂为0.1%至0.9%，经过混合、压制、烧结、精整、去毛刺、蒸汽处理的工艺步骤制成。本发明提高了产品的拉伸强度和硬度，通过优化工艺步骤，提高了生产效率，减少了能源的浪费。

Description

一种粉末冶金配方及工艺

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，特别是指一种粉末冶金配方及工艺。

背景技术

粉末冶金是制取金属或用金属粉末作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。然而，现有的粉末冶金配方及工艺仍有局限性，工艺步骤繁多导致了能源的浪费和生产效率的低下，同时产品也存在着拉伸强度和硬度较低的问题。

发明内容

本发明提出一种粉末冶金配方，解决了现有技术中产品拉伸强度和硬度较低的问题。

本发明提出一种粉末冶金配方的工艺，解决了现有技术中由于工艺步骤繁多导致的能源浪费和生产效率低下的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种粉末冶金配方，由水雾化铁粉、还原铁粉、石墨粉、电解铜、微粉蜡、易切削剂和增强剂均匀混合铁基粉末，所述铁基粉末中，按重量份为计量单位，所述水雾化铁粉为48%至88%，还原铁粉为10%至50%，石墨粉为0.4%至1.5%，电解铜为1%至3.9%，微粉蜡为0.3%至1.5%，易切削剂为0.1%至0.9%，增强剂为0.1%至0.9%。

优选的，所述水雾化铁粉为48%，还原铁粉为50%，石墨粉为0.4%，电解铜为1%，微粉蜡为0.3%，易切削剂为0.2%，增强剂为0.1%。

优选的，所述水雾化铁粉为88%，还原铁粉为10%，石墨粉为0.4%，电解铜为1%，微粉蜡为0.3%，易切削剂为0.1%，增强剂为0.2%。

优选的，所述水雾化铁粉为68%，还原铁粉为23.3%，石墨粉为1.5%，电解铜为3.9%，微粉蜡为1.5%，易切削剂为0.9%，增强剂为0.9%。

优选的，所述水雾化铁粉为61.3%，还原铁粉为30%，石墨粉为1.5%，电解铜为3.9%，微粉蜡为1.5%，易切削剂为0.9%，增强剂为0.9%。

本发明还同时公开了一种粉末冶金配方的工艺，其工艺步骤包括：

混合步骤：将所述铁基粉末按所述水雾化铁粉、还原铁粉、石墨粉、电解铜、微粉蜡、易切削剂和增强剂配比均匀混合；

压制步骤：将混合好的所述铁基粉末放入压机，由压机完成将所述铁基粉末送入预设的产品模具，并压制成产品毛坯件；

烧结步骤：将产品毛坯件置入传送网带，传送网带按照设定的速度送入烧结炉，将所述产品毛坯件烧结成半成品件；

精整步骤：将所述半成品件放入整形模具中进行精校正，使所述半成品件达到要求的公差范围；

去毛刺步骤：将整形好的半成品件经过喷丸去毛刺操作，进行去毛刺处理；

蒸汽处理步骤：将去毛刺后所述半成品件蒸汽处理，使所述半成品件表面形成致密层。

优选的，所述混合步骤的时间为60至100分钟，所述铁基粉末配比后依次经过双锥混料斗混料、2层80目筛过筛和合批后成为粉料配方。

优选的，所述烧结步骤的时间为2.5至5小时，所述烧结步骤先用电加热预热，预热温度为600℃至900℃，烧结温度为1120℃。

与现有技术相比，本发明采用了一种粉末冶金配方及工艺，由水雾化铁粉、还原铁粉、石墨粉、电解铜、微粉蜡、易切削剂和增强剂均匀混合铁基粉末，并且，上述铁基粉末中，按重量份为计量单位，水雾化铁粉为48%至88%，还原铁粉为10%至50%，石墨粉为0.4%至1.5%，电解铜为1%至3.9%，微粉蜡为0.3%至1.5%，易切削剂为0.1%至0.9%，增强剂为0.1%至0.9%的配比方式，提高了产品的拉伸强度和硬度。同时，通过优化工艺步骤，提高了生产效率，减少了能源的浪费。

下面列表列出了本发明配方与常用粉末冶金配方及纯铁粉在拉伸强度和硬度上的对比，由表中可以看出，采用本发明粉末冶金配方后，产品的拉伸强度和硬度得到了显著的提高。

具体实施方式

下面将结合本发明的具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例:

本发明工艺步骤包括：

混合步骤：将所述铁基粉末按所述水雾化铁粉、还原铁粉、石墨粉、电解铜、微粉蜡、易切削剂和增强剂配比均匀混合，将铁基粉末配比后依次经过双锥混料斗混料、2层80目筛过筛和合批后成为粉料配方，整个混合步骤的时间为100分钟。

压制步骤：把混合好的铁基粉末送入压机上部，通过加粉盒加入模具的型腔内进行自动压制，压制的速度每分钟7件，然后用机械手送到转盘内。

烧结步骤：网带烧结炉烧结，从进料口进入用不锈钢网带输送，由出料口出料需要时间为3小时，用电加热预热温度为650℃，烧结温度为1120℃，炉膛内用H2和N2作保护气体，其目的为H2还原铁基产品中的氧，N2作保护气体用，N2使产品不被氧化，H2的制作以液氨为原料，加热800℃在镍触媒的作用下，分解为75％的氢气和25％氮气，氮气的制作是以压缩空气为原料，通过碳分子筛进行吸附，把空气分离成氮气和氧气，氧气自动排到室外，氮气经过纯化，用作保护气体。粉末冶金品经过烧结得到有一定强度的材料，氢气在炉子的两头进行燃烧。

精整步骤：要求高的产品烧结后有一定程度的变形，需通过整形来保证形位公差，整形设备为200吨或100吨的油压机，压机上有整形模架，产品放入整形模中进行校正，从而使产品达到要求公差范围。

去毛刺步骤：包括喷丸、振动、人工去毛刺，喷丸去毛刺就是把产品倒入喷砂机中用不锈钢丸用一定的喷射速度喷向产品，产品在橡胶带上滚动把产品上毛刺喷掉。振动去毛刺，把一定数量的产品和一定比例的磨料共同倒入振动机槽内进行振动，经过30分钟后取出产品和磨料分开，人工去毛刺就是用钻床把产品小孔边上的毛刺去掉。

蒸汽处理步骤：产品放入铁篮内，吊入蒸汽处理炉内，用电阻丝加热至530～580℃，保温7小时，通入过饱和的水蒸汽，铁和水蒸汽发生反应，生成四氧化三铁和氢气，蒸汽处理后的产品表面致密不易生锈，并不会漏气，水蒸汽有专门的水蒸汽发生炉供应，自动加水到一定压力后自动切断电源保温，操作简单。

上述中，关于本发明粉末冶金配方还可以采用如下优选实施例：

实施例1：本发明所述粉末配方如下：在铁基粉末中，按重量份为计量单位，水雾化铁粉为48%，还原铁粉为50%，石墨粉为0.4%，电解铜为1%，微粉蜡为0.3%，易切削剂为0.2%，增强剂为0.1%。

实施例2：本发明所述粉末配方如下：在铁基粉末中，按重量份为计量单位，水雾化铁粉为88%，还原铁粉为10%，石墨粉为0.4%，电解铜为1%，微粉蜡为0.3%，易切削剂为0.1%，增强剂为0.2%。

实施例3：本发明所述粉末配方如下：在铁基粉末中，按重量份为计量单位，水雾化铁粉为68%，还原铁粉为23.3%，石墨粉为1.5%，电解铜为3.9%，微粉蜡为1.5%，易切削剂为0.9%，增强剂为0.9%。

实施例4：本发明所述粉末配方如下：在铁基粉末中，按重量份为计量单位，水雾化铁粉为61.3%，还原铁粉为30%，石墨粉为1.5%，电解铜为3.9%，微粉蜡为1.5%，易切削剂为0.9%，增强剂为0.9%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。

Claims

1.一种粉末冶金配方，其特征在于：由水雾化铁粉、还原铁粉、石墨粉、电解铜、微粉蜡、易切削剂和增强剂均匀混合铁基粉末，所述铁基粉末中，按重量份为计量单位，所述水雾化铁粉为48%至88%，还原铁粉为10%至50%，石墨粉为0.4%至1.5%，电解铜为1%至3.9%，微粉蜡为0.3%至1.5%，易切削剂为0.1%至0.9%，增强剂为0.1%至0.9%。

2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金配方，其特征在于：所述水雾化铁粉为48%，还原铁粉为50%，石墨粉为0.4%，电解铜为1%，微粉蜡为0.3%，易切削剂为0.2%，增强剂为0.1%。

3.根据权利要求1所述的一种粉末冶金配方，其特征在于：所述水雾化铁粉为88%，还原铁粉为10%，石墨粉为0.4%，电解铜为1%，微粉蜡为0.3%，易切削剂为0.1%，增强剂为0.2%。

4.根据权利要求1所述的一种粉末冶金配方，其特征在于：所述水雾化铁粉为68%，还原铁粉为23.3%，石墨粉为1.5%，电解铜为3.9%，微粉蜡为1.5%，易切削剂为0.9%，增强剂为0.9%。

5.根据权利要求1所述的一种粉末冶金配方，其特征在于：所述水雾化铁粉为61.3%，还原铁粉为30%，石墨粉为1.5%，电解铜为3.9%，微粉蜡为1.5%，易切削剂为0.9%，增强剂为0.9%。

6.一种基于权利要求1至5任一项所述的粉末冶金配方的工艺，其工艺步骤包括：

7.根据权利要求6所述的粉末冶金配方的工艺，其特征在于：所述混合步骤的时间为60至100分钟，所述铁基粉末配比后依次经过双锥混料斗混料、2层80目筛过筛和合批后成为粉料配方。

8.根据权利要求7所述的粉末冶金配方的工艺，其特征在于：所述烧结步骤的时间为2.5至5小时，所述烧结步骤先用电加热预热，预热温度为600℃至900℃，烧结温度为1120℃。