CN108580889A - 一种铁基粉末冶金零件的制造方法 - Google Patents
一种铁基粉末冶金零件的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108580889A CN108580889A CN201810614426.4A CN201810614426A CN108580889A CN 108580889 A CN108580889 A CN 108580889A CN 201810614426 A CN201810614426 A CN 201810614426A CN 108580889 A CN108580889 A CN 108580889A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- temperature
- raw material
- iron
- nano
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/1003—Use of special medium during sintering, e.g. sintering aid
- B22F3/1007—Atmosphere
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0264—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements the maximum content of each alloying element not exceeding 5%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F2003/241—Chemical after-treatment on the surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F2003/248—Thermal after-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
- B22F2009/041—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by mechanical alloying, e.g. blending, milling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铁基粉末冶金零件的制造方法,包括以下步骤,准备铁基粉末原料,包括以下重量份的原料:鳞片状石墨粉3~5份、Cr2O36~7份、Fe1000~1100份、Mn15~20份、Mo15~20份、Ni3~5份、纳米TiO230~50份、Nb6~8份、Ga6~8份、SiO23~6份、Zr3~6份、V3~6份、Zn3~6份、Al2O33~6份、稀土元素4~7份、纳米二氧化锆4~7份、表面处理剂15~20份、惰性气体、氢气,表面处理,将表面处理剂喷涂在零件的表面,烘干得到待加工的零件。本发明设计巧妙,成分合理,制造方法合理,适合推广。
Description
技术领域
本发明涉及冶金零件加工技术领域,尤其涉及一种铁基粉末冶金零件的制造方法。
背景技术
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)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。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,均属于粉末烧结技术,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。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。
粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金过程,和字面吻合。而粉末冶金制品则常远远超出材料和冶金的范畴,往往是跨多学科(材料和冶金,机械和力学等)的技术。尤其现代金属粉末3D打印,集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,使得粉末冶金制品技术成为跨更多学科的现代综合技术。
粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能,而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等,是一种少无切削工艺。
现有的零件不耐磨,长时间使用后容易被刮花,强度不高,不耐腐蚀,为此,本发明提出一种铁基粉末冶金零件的制造方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种铁基粉末冶金零件的制造方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种铁基粉末冶金零件的制造方法,包括以下步骤,
S1,准备铁基粉末原料,包括以下重量份的原料:鳞片状石墨粉3~5份、Cr2O3 6~7份、Fe 1000~1100份、Mn 15~20份、Mo 15~20份、Ni 3~5份、纳米TiO2 30~50份、Nb 6~8份、Ga 6~8份、SiO2 3~6份、Zr 3~6份、V 3~6份、Zn 3~6份、Al2O3 3~6份、稀土元素4~7份、纳米二氧化锆4~7份、表面处理剂15~20份、惰性气体、氢气;
S2,准备加工设备,包括以下设备:研磨机、混料机、模具及其成型设备、烧结炉、渗碳炉、回火炉、数码车床和包装设备;
S3,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆分别放入研磨机中,进行充分粉碎,分别得到各自的铁基粉末原料;
S4,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆粉末原料装入混合机中,在温度为50~60℃,以300~500r/min的转速搅拌混合,得到混合粉末原料A;
S5,将混合粉末原料A放入零件模具中,利用成型设备将混合粉末原料A在620~640Mpa压力下压制成形;
S6,压制成形的生坯放在烧结炉中,在惰性气体的保护气氛中,并注入氢气,首先在温度为1010~1060℃,烧结时间为15~25分钟,然后以5~10℃/min的速度升高温度到1140~1210℃,在此温度下,再烧结15~25分钟,然后冷却降至室温;
S7,热处理,烧结成形的生坯先在正火炉内进行正火处理,835~855℃下保温2~4小时左右;取出后再进行淬火处理,送入热处理炉中加热到670~720℃,并保温2~4小时;然后,用淬火油冷却,将淬火后的零件送入回火炉中加热到500~520℃下进行高温回火处理,保温1.5~2小时,再在155~165℃进行低温回火,保温2~3小时;
S8,渗碳,低温回火后的齿轮在渗碳炉中,在气态的渗碳介质中加热到905~955℃,保温处理1~3小时,冷却至100℃,保温12~15小时,然后冷却到室温;
S9,表面处理,将表面处理剂喷涂在零件的表面,烘干得到待加工的零件;
S10,利用数码车床对待加工的零件进行切割打磨,得到想要形状大小的零件;
S11,包装,利用包装设备对加工好的零件进行包装处理。
优选的,所述稀土元素为选自铈、钕、铽、钇和钪中的至少一种,优选铈和钕中的至少一种。
优选的,所述表面处理剂包括防锈剂和耐磨涂料,且防锈剂和耐磨涂料的重量比为1:1。
优选的,所述S1中,准备铁基粉末原料,包括以下重量份的原料:鳞片状石墨粉4份、Cr2O3 6.5份、Fe 1050份、Mn 17份、Mo 17份、Ni 4份、纳米TiO2 40份、Nb 7份、Ga 7份、SiO2 4.5份、Zr 4.5份、V 4.5份、Zn 4份、Al2O3 5份、稀土元素5份、纳米二氧化锆5份、表面处理剂17份。
优选的,所述S4中,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆粉末原料装入混合机中,在温度为55℃,以400r/min的转速搅拌混合,得到混合粉末原料A。
优选的,所述S5中,将混合粉末原料A放入零件模具中,利用成型设备将混合粉末原料A在630Mpa压力下压制成形
优选的,所述S6中,压制成形的生坯放在烧结炉中,在惰性气体的保护气氛中,并注入氢气,首先在温度为1035℃,烧结时间为20分钟,然后以7.5℃/min的速度升高温度到1175℃,在此温度下,再烧结20分钟,然后冷却降至室温。
优选的,所述S8中,渗碳,低温回火后的齿轮在渗碳炉中,在气态的渗碳介质中加热到930℃,保温处理2小时,冷却至100℃,保温13.5小时,然后冷却到室温。
本发明提出的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,钼具有高温强度好、硬度高、密度大、抗腐蚀能力强、热膨胀系数小、良好的导电和导热等特性。钼的纯金属是银白色,非常坚硬。把少量钼加到钢之中,可使钢***,Mo的加入使零件更耐摩擦,使用寿命更强;S9,表面处理,将表面处理剂喷涂在零件的表面,烘干得到待加工的零件,可以增加耐磨性和防腐蚀性;纳米二氧化锆的加入,可以提高零件的耐摩擦,纳米TiO2的加入,提高零件的强度,本发明设计巧妙,成分合理,制造方法合理,适合推广。
具体实施方式
下面将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。
实施例一
本发明提出的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,包括以下步骤,
S1,准备铁基粉末原料,包括以下重量份的原料:鳞片状石墨粉4份、Cr2O3 6.5份、Fe 1050份、Mn 17份、Mo 17份、Ni 4份、纳米TiO2 40份、Nb 7份、Ga 7份、SiO2 4.5份、Zr 4.5份、V 4.5份、Zn 4份、Al2O3 5份、稀土元素5份、纳米二氧化锆5份、表面处理剂17份、惰性气体、氢气;
S2,准备加工设备,包括以下设备:研磨机、混料机、模具及其成型设备、烧结炉、渗碳炉、回火炉、数码车床和包装设备;
S3,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆分别放入研磨机中,进行充分粉碎,分别得到各自的铁基粉末原料;
S4,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆粉末原料装入混合机中,在温度为50℃,以300r/min的转速搅拌混合,得到混合粉末原料A;
S5,将混合粉末原料A放入零件模具中,利用成型设备将混合粉末原料A在620Mpa压力下压制成形;
S6,压制成形的生坯放在烧结炉中,在惰性气体的保护气氛中,并注入氢气,首先在温度为1010℃,烧结时间为15分钟,然后以5℃/min的速度升高温度到1140℃,在此温度下,再烧结15分钟,然后冷却降至室温;
S7,热处理,烧结成形的生坯先在正火炉内进行正火处理,840℃下保温3小时左右;取出后再进行淬火处理,送入热处理炉中加热到680℃,并保温3小时;然后,用淬火油冷却,将淬火后的零件送入回火炉中加热到510℃下进行高温回火处理,保温1.7小时,再在160℃进行低温回火,保温2.5小时;
S8,渗碳,低温回火后的齿轮在渗碳炉中,在气态的渗碳介质中加热到905℃,保温处理1小时,冷却至100℃,保温12小时,然后冷却到室温;
S9,表面处理,将表面处理剂喷涂在零件的表面,烘干得到待加工的零件;
S10,利用数码车床对待加工的零件进行切割打磨,得到想要形状大小的零件;
S11,包装,利用包装设备对加工好的零件进行包装处理。
实施例二
本发明提出的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,包括以下步骤,
S1,准备铁基粉末原料,包括以下重量份的原料:鳞片状石墨粉4份、Cr2O3 6.5份、Fe 1050份、Mn 17份、Mo 17份、Ni 4份、纳米TiO2 40份、Nb 7份、Ga 7份、SiO2 4.5份、Zr 4.5份、V 4.5份、Zn 4份、Al2O3 5份、稀土元素5份、纳米二氧化锆5份、表面处理剂17份、惰性气体、氢气;
S2,准备加工设备,包括以下设备:研磨机、混料机、模具及其成型设备、烧结炉、渗碳炉、回火炉、数码车床和包装设备;
S3,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆分别放入研磨机中,进行充分粉碎,分别得到各自的铁基粉末原料;
S4,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆粉末原料装入混合机中,在温度为53℃,以350r/min的转速搅拌混合,得到混合粉末原料A;
S5,将混合粉末原料A放入零件模具中,利用成型设备将混合粉末原料A在625Mpa压力下压制成形;
S6,压制成形的生坯放在烧结炉中,在惰性气体的保护气氛中,并注入氢气,首先在温度为1020℃,烧结时间为16分钟,然后以6℃/min的速度升高温度到1160℃,在此温度下,再烧结17分钟,然后冷却降至室温;
S7,热处理,烧结成形的生坯先在正火炉内进行正火处理,840℃下保温3小时左右;取出后再进行淬火处理,送入热处理炉中加热到680℃,并保温3小时;然后,用淬火油冷却,将淬火后的零件送入回火炉中加热到510℃下进行高温回火处理,保温1.7小时,再在160℃进行低温回火,保温2.5小时;
S8,渗碳,低温回火后的齿轮在渗碳炉中,在气态的渗碳介质中加热到915℃,保温处理1.3小时,冷却至100℃,保温13小时,然后冷却到室温;
S9,表面处理,将表面处理剂喷涂在零件的表面,烘干得到待加工的零件;
S10,利用数码车床对待加工的零件进行切割打磨,得到想要形状大小的零件;
S11,包装,利用包装设备对加工好的零件进行包装处理。
实施例三
本发明提出的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,包括以下步骤,
S1,准备铁基粉末原料,包括以下重量份的原料:鳞片状石墨粉4份、Cr2O3 6.5份、Fe 1050份、Mn 17份、Mo 17份、Ni 4份、纳米TiO2 40份、Nb 7份、Ga 7份、SiO2 4.5份、Zr 4.5份、V 4.5份、Zn 4份、Al2O3 5份、稀土元素5份、纳米二氧化锆5份、表面处理剂17份、惰性气体、氢气;
S2,准备加工设备,包括以下设备:研磨机、混料机、模具及其成型设备、烧结炉、渗碳炉、回火炉、数码车床和包装设备;
S3,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆分别放入研磨机中,进行充分粉碎,分别得到各自的铁基粉末原料;
S4,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆粉末原料装入混合机中,在温度为55℃,以400r/min的转速搅拌混合,得到混合粉末原料A;
S5,将混合粉末原料A放入零件模具中,利用成型设备将混合粉末原料A在630Mpa压力下压制成形;
S6,压制成形的生坯放在烧结炉中,在惰性气体的保护气氛中,并注入氢气,首先在温度为1035℃,烧结时间为20分钟,然后以7.5℃/min的速度升高温度到1180℃,在此温度下,再烧结20分钟,然后冷却降至室温;
S7,热处理,烧结成形的生坯先在正火炉内进行正火处理,840℃下保温3小时左右;取出后再进行淬火处理,送入热处理炉中加热到680℃,并保温3小时;然后,用淬火油冷却,将淬火后的零件送入回火炉中加热到510℃下进行高温回火处理,保温1.7小时,再在160℃进行低温回火,保温2.5小时;
S8,渗碳,低温回火后的齿轮在渗碳炉中,在气态的渗碳介质中加热到930℃,保温处理2小时,冷却至100℃,保温13.5小时,然后冷却到室温;
S9,表面处理,将表面处理剂喷涂在零件的表面,烘干得到待加工的零件;
S10,利用数码车床对待加工的零件进行切割打磨,得到想要形状大小的零件;
S11,包装,利用包装设备对加工好的零件进行包装处理。
实施例四
本发明提出的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,包括以下步骤,
S1,准备铁基粉末原料,包括以下重量份的原料:鳞片状石墨粉4份、Cr2O3 6.5份、Fe 1050份、Mn 17份、Mo 17份、Ni 4份、纳米TiO2 40份、Nb 7份、Ga 7份、SiO2 4.5份、Zr 4.5份、V 4.5份、Zn 4份、Al2O3 5份、稀土元素5份、纳米二氧化锆5份、表面处理剂17份、惰性气体、氢气;
S2,准备加工设备,包括以下设备:研磨机、混料机、模具及其成型设备、烧结炉、渗碳炉、回火炉、数码车床和包装设备;
S3,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆分别放入研磨机中,进行充分粉碎,分别得到各自的铁基粉末原料;
S4,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆粉末原料装入混合机中,在温度为57℃,以450r/min的转速搅拌混合,得到混合粉末原料A;
S5,将混合粉末原料A放入零件模具中,利用成型设备将混合粉末原料A在635Mpa压力下压制成形;
S6,压制成形的生坯放在烧结炉中,在惰性气体的保护气氛中,并注入氢气,首先在温度为1050℃,烧结时间为22分钟,然后以8℃/min的速度升高温度到1190℃,在此温度下,再烧结22分钟,然后冷却降至室温;
S7,热处理,烧结成形的生坯先在正火炉内进行正火处理,840℃下保温3小时左右;取出后再进行淬火处理,送入热处理炉中加热到680℃,并保温3小时;然后,用淬火油冷却,将淬火后的零件送入回火炉中加热到510℃下进行高温回火处理,保温1.7小时,再在160℃进行低温回火,保温2.5小时;
S8,渗碳,低温回火后的齿轮在渗碳炉中,在气态的渗碳介质中加热到945℃,保温处理2.2小时,冷却至100℃,保温14小时,然后冷却到室温;
S9,表面处理,将表面处理剂喷涂在零件的表面,烘干得到待加工的零件;
S10,利用数码车床对待加工的零件进行切割打磨,得到想要形状大小的零件;
S11,包装,利用包装设备对加工好的零件进行包装处理。
实施例五
本发明提出的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,包括以下步骤,
S1,准备铁基粉末原料,包括以下重量份的原料:鳞片状石墨粉4份、Cr2O3 6.5份、Fe 1050份、Mn 17份、Mo 17份、Ni 4份、纳米TiO2 40份、Nb 7份、Ga 7份、SiO2 4.5份、Zr 4.5份、V 4.5份、Zn 4份、Al2O3 5份、稀土元素5份、纳米二氧化锆5份、表面处理剂17份、惰性气体、氢气;
S2,准备加工设备,包括以下设备:研磨机、混料机、模具及其成型设备、烧结炉、渗碳炉、回火炉、数码车床和包装设备;
S3,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆分别放入研磨机中,进行充分粉碎,分别得到各自的铁基粉末原料;
S4,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆粉末原料装入混合机中,在温度为60℃,以500r/min的转速搅拌混合,得到混合粉末原料A;
S5,将混合粉末原料A放入零件模具中,利用成型设备将混合粉末原料A在640Mpa压力下压制成形;
S6,压制成形的生坯放在烧结炉中,在惰性气体的保护气氛中,并注入氢气,首先在温度为1060℃,烧结时间为25分钟,然后以10℃/min的速度升高温度到1210℃,在此温度下,再烧结25分钟,然后冷却降至室温;
S7,热处理,烧结成形的生坯先在正火炉内进行正火处理,840℃下保温3小时左右;取出后再进行淬火处理,送入热处理炉中加热到680℃,并保温3小时;然后,用淬火油冷却,将淬火后的零件送入回火炉中加热到510℃下进行高温回火处理,保温1.7小时,再在160℃进行低温回火,保温2.5小时;
S8,渗碳,低温回火后的齿轮在渗碳炉中,在气态的渗碳介质中加热到955℃,保温处理3小时,冷却至100℃,保温15小时,然后冷却到室温;
S9,表面处理,将表面处理剂喷涂在零件的表面,烘干得到待加工的零件;
S10,利用数码车床对待加工的零件进行切割打磨,得到想要形状大小的零件;
S11,包装,利用包装设备对加工好的零件进行包装处理。
分别对上述实施例一~五制备的零件进行硬度,冲击韧性和耐磨性进行检测,并与市场上的零件进行对比,检测结果如下:
本发明提出的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,钼具有高温强度好、硬度高、密度大、抗腐蚀能力强、热膨胀系数小、良好的导电和导热等特性。钼的纯金属是银白色,非常坚硬。把少量钼加到钢之中,可使钢***,Mo的加入使零件更耐摩擦,使用寿命更强;S9,表面处理,将表面处理剂喷涂在零件的表面,烘干得到待加工的零件,可以增加耐磨性和防腐蚀性;纳米二氧化锆的加入,可以提高零件的耐摩擦,纳米TiO2的加入,提高零件的强度,本发明设计巧妙,成分合理,制造方法合理,适合推广。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种铁基粉末冶金零件的制造方法,其特征在于,包括以下步骤,
S1,准备铁基粉末原料,包括以下重量份的原料:鳞片状石墨粉3~5份、Cr2O3 6~7份、Fe 1000~1100份、Mn 15~20份、Mo 15~20份、Ni 3~5份、纳米TiO2 30~50份、Nb 6~8份、Ga 6~8份、SiO2 3~6份、Zr 3~6份、V 3~6份、Zn 3~6份、Al2O3 3~6份、稀土元素4~7份、纳米二氧化锆4~7份、表面处理剂15~20份、惰性气体、氢气;
S2,准备加工设备,包括以下设备:研磨机、混料机、模具及其成型设备、烧结炉、渗碳炉、回火炉、数码车床和包装设备;
S3,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆分别放入研磨机中,进行充分粉碎,分别得到各自的铁基粉末原料;
S4,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆粉末原料装入混合机中,在温度为50~60℃,以300~500r/min的转速搅拌混合,得到混合粉末原料A;
S5,将混合粉末原料A放入零件模具中,利用成型设备将混合粉末原料A在620~640Mpa压力下压制成形;
S6,压制成形的生坯放在烧结炉中,在惰性气体的保护气氛中,并注入氢气,首先在温度为1010~1060℃,烧结时间为15~25分钟,然后以5~10℃/min的速度升高温度到1140~1210℃,在此温度下,再烧结15~25分钟,然后冷却降至室温;
S7,热处理,烧结成形的生坯先在正火炉内进行正火处理,835~855℃下保温2~4小时左右;取出后再进行淬火处理,送入热处理炉中加热到670~720℃,并保温2~4小时;然后,用淬火油冷却,将淬火后的零件送入回火炉中加热到500~520℃下进行高温回火处理,保温1.5~2小时,再在155~165℃进行低温回火,保温2~3小时;
S8,渗碳,低温回火后的齿轮在渗碳炉中,在气态的渗碳介质中加热到905~955℃,保温处理1~3小时,冷却至100℃,保温12~15小时,然后冷却到室温;
S9,表面处理,将表面处理剂喷涂在零件的表面,烘干得到待加工的零件;
S10,利用数码车床对待加工的零件进行切割打磨,得到想要形状大小的零件;
S11,包装,利用包装设备对加工好的零件进行包装处理。
2.根据权利要求1所述的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,其特征在于,所述稀土元素为选自铈、钕、铽、钇和钪中的至少一种,优选铈和钕中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,其特征在于,所述表面处理剂包括防锈剂和耐磨涂料,且防锈剂和耐磨涂料的重量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,其特征在于,所述S1中,准备铁基粉末原料,包括以下重量份的原料:鳞片状石墨粉4份、Cr2O3 6.5份、Fe 1050份、Mn17份、Mo 17份、Ni 4份、纳米TiO2 40份、Nb 7份、Ga 7份、SiO2 4.5份、Zr 4.5份、V 4.5份、Zn4份、Al2O3 5份、稀土元素5份、纳米二氧化锆5份、表面处理剂17份。
5.根据权利要求1所述的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,其特征在于,所述S4中,将鳞片状石墨粉、Cr2O3、Fe、Mn、Mo、Ni、纳米TiO2、Nb、Ga、SiO2、Zr、V、Zn、Al2O3、稀土元素、纳米二氧化锆粉末原料装入混合机中,在温度为55℃,以400r/min的转速搅拌混合,得到混合粉末原料A。
6.根据权利要求1所述的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,其特征在于,所述S5中,将混合粉末原料A放入零件模具中,利用成型设备将混合粉末原料A在630Mpa压力下压制成形。
7.根据权利要求1所述的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,其特征在于,所述S6中,压制成形的生坯放在烧结炉中,在惰性气体的保护气氛中,并注入氢气,首先在温度为1035℃,烧结时间为20分钟,然后以7.5℃/min的速度升高温度到1175℃,在此温度下,再烧结20分钟,然后冷却降至室温。
8.根据权利要求1所述的一种铁基粉末冶金零件的制造方法,其特征在于,所述S8中,渗碳,低温回火后的齿轮在渗碳炉中,在气态的渗碳介质中加热到930℃,保温处理2小时,冷却至100℃,保温13.5小时,然后冷却到室温。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810614426.4A CN108580889A (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种铁基粉末冶金零件的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810614426.4A CN108580889A (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种铁基粉末冶金零件的制造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108580889A true CN108580889A (zh) | 2018-09-28 |
Family
ID=63627582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810614426.4A Pending CN108580889A (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种铁基粉末冶金零件的制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108580889A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111961978A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-11-20 | 广东省科学院新材料研究所 | 一种用于制备预打磨装置的合金材料、预打磨装置及其制备方法与应用、一种光学镜 |
CN113122780A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-16 | 深圳市泛海统联精密制造股份有限公司 | 一种牙齿矫正器的材料、制作工艺及牙齿矫正器 |
CN114749658A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-07-15 | 镇江四联机电科技有限公司 | 一种复合稀土元素增强粉末冶金摩擦材料的制备方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103128271A (zh) * | 2011-11-25 | 2013-06-05 | 常州精研科技有限公司 | 一种粉末冶金用铁基混合粉末 |
CN103231051A (zh) * | 2013-03-30 | 2013-08-07 | 安徽省恒宇粉末冶金有限公司 | 一种粉末冶金锥齿轮及其制备方法 |
CN103231050A (zh) * | 2013-03-30 | 2013-08-07 | 安徽省恒宇粉末冶金有限公司 | 一种粉末冶金平齿轮及其制备方法 |
CN103231060A (zh) * | 2013-03-30 | 2013-08-07 | 安徽省恒宇粉末冶金有限公司 | 一种粉末冶金斜齿轮及其制备方法 |
CN104550931A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-04-29 | 铜陵市经纬流体科技有限公司 | 一种弥散颗粒增强铁基粉末冶金阀门及其制备方法 |
CN106077660A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-11-09 | 张荣斌 | 一种粉末冶金制备发动机气门座的方法 |
CN106077609A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-11-09 | 张荣斌 | 高韧性铁基粉末冶金气门座 |
-
2018
- 2018-06-14 CN CN201810614426.4A patent/CN108580889A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103128271A (zh) * | 2011-11-25 | 2013-06-05 | 常州精研科技有限公司 | 一种粉末冶金用铁基混合粉末 |
CN103231051A (zh) * | 2013-03-30 | 2013-08-07 | 安徽省恒宇粉末冶金有限公司 | 一种粉末冶金锥齿轮及其制备方法 |
CN103231050A (zh) * | 2013-03-30 | 2013-08-07 | 安徽省恒宇粉末冶金有限公司 | 一种粉末冶金平齿轮及其制备方法 |
CN103231060A (zh) * | 2013-03-30 | 2013-08-07 | 安徽省恒宇粉末冶金有限公司 | 一种粉末冶金斜齿轮及其制备方法 |
CN104550931A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-04-29 | 铜陵市经纬流体科技有限公司 | 一种弥散颗粒增强铁基粉末冶金阀门及其制备方法 |
CN106077660A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-11-09 | 张荣斌 | 一种粉末冶金制备发动机气门座的方法 |
CN106077609A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-11-09 | 张荣斌 | 高韧性铁基粉末冶金气门座 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
徐帮学: "《最新涂料配方创新设计与产品检验检测技术标准规范实施手册第一卷》", 31 March 2004, 银声音像出版社 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111961978A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-11-20 | 广东省科学院新材料研究所 | 一种用于制备预打磨装置的合金材料、预打磨装置及其制备方法与应用、一种光学镜 |
CN113122780A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-16 | 深圳市泛海统联精密制造股份有限公司 | 一种牙齿矫正器的材料、制作工艺及牙齿矫正器 |
CN113122780B (zh) * | 2021-04-19 | 2022-08-16 | 深圳市泛海统联精密制造股份有限公司 | 一种牙齿矫正器的材料、制作工艺及牙齿矫正器 |
CN114749658A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-07-15 | 镇江四联机电科技有限公司 | 一种复合稀土元素增强粉末冶金摩擦材料的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103667873B (zh) | 粉末冶金高速钢及其制备方法 | |
CN108580889A (zh) | 一种铁基粉末冶金零件的制造方法 | |
KR20050077492A (ko) | 복잡한 형상을 갖는 소결 경화된 분말 금속 부품 제조방법 | |
CN109252104A (zh) | 一种高速钢及其生产方法 | |
CN102965590B (zh) | 一种改性硬质合金及其制备 | |
CN106834902B (zh) | 一种高耐磨性含碳化物奥铁体球墨铸铁及其制备方法 | |
CN108607997A (zh) | 一种齿轮的加工工艺 | |
CN109277574A (zh) | 一种空调压缩机摇块的制备方法 | |
CN113512687A (zh) | 一种复合稀土增强粉末冶金高速钢的制备方法 | |
CN108746647A (zh) | 一种粉末高速钢的制备方法及粉末高速钢 | |
CN107937814A (zh) | 一种铁铬铝合金的制备方法 | |
CN104878298B (zh) | 粉末冶金耐磨损耐腐蚀合金 | |
MXPA00007460A (es) | Polvos compuestos de hierro-grafito y articulos sinterizados producidos a partir de los mismos. | |
CN108286010A (zh) | 一种原位形成TiC增强高铬铸铁耐磨材料及其制备方法 | |
CN109988956B (zh) | 高硬度钴基合金及其制造方法 | |
CN103537691A (zh) | 一种铁基粉末冶金合金及其制备方法 | |
CN103537674A (zh) | 一种粉末冶金弹簧钢材料及其制备方法 | |
CN103602909B (zh) | 一种粉末冶金滚动轴承及其制备方法 | |
CA2352220A1 (en) | Press and sinter process for high density components | |
CN104878299B (zh) | 粉末冶金耐磨耐蚀工具钢 | |
Ratov et al. | Effect of vanadium nitride additive on the structure and strength characteristics of diamond-containing composites based on the Fe–Cu–Ni–Sn matrix, formed by cold pressing followed by vacuum hot pressing | |
CN112792308A (zh) | 一种连续感应式快淬炉用辊轮及其制造方法 | |
CN104120361B (zh) | 一种粉末冶金复合材料及其制备方法 | |
CN114645205B (zh) | 一种用于钻孔制锁的石墨基粉末冶金材料及其制备方法 | |
CN110241348A (zh) | 一种无磁金属陶瓷及其制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180928 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |