[发明专利]铁基粉末冶金火盖的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末冶金火盖的生产工艺。属粉末冶金新材料技术领域。

背景技术

随着经济不断发展，人民生活水平不断提高，对造成严重污染、热效率低的以煤为直接燃料的煤炉用量降低，而对燃气灶的需求越来越大，年需求量超过200,000,000只。燃气灶上的阻断火盖起到分离火焰、集中加热以提高热效率、降低炉体温升的作用。在以前一直采用铝铸件+搪瓷或冲压铁板+搪瓷工艺。但由于铝铸件工艺由于其耐温性低于700℃不符合国家标准，国内市场未见使用，冲压铁板工艺仅限于平面产品，无法制造需要复杂定位的火盖，且搪瓷附着力低。社会需要一种成本合适、能立即将阻断火盖投入批量生产的工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种搪瓷附着力强、形状复杂、高温强度高、成本低廉的铁基粉末冶金火盖的生产工艺。

本发明的目的是这样实现的：一种铁基粉末冶金火盖的生产工艺，是采用＜100目雾化Fe粉和复合润滑剂在无碳源环境中混合成原材料，通过常规粉末冶金工艺生产出火盖坯料，

所述＜100目雾化Fe粉和复合润滑剂二者的质量百分比为：

＜100目雾化Fe粉99.5％

复合润滑剂0.5％；

所述复合润滑剂由硬脂酸锂、硬脂酸和草酸钙复配而成，三者的质量百分比为：

硬脂酸锂50％

硬脂酸42％

草酸钙8％。

粉末冶金火盖生产工艺为：配料→混合→压制→烧结→搪瓷→检验包装。因为搪瓷是600℃高温涂覆处理，当搪瓷完毕产品由高温冷切到室温时，必须要解决搪瓷层与基体膨胀系数差异问题，不然脆性的搪瓷层与韧性基体膨胀系数不一，搪瓷层将会破裂。经验证，搪瓷材料在0-950℃下膨胀系数为：与粉末冶金超低碳钢(C＜0.03％)膨胀系数相同，但粉末冶金钢在含碳量0.03％-0.18％之间膨胀系数与搪瓷有较大差异，所以必须采用特殊措施控制粉末冶金火盖坯料中的碳含量，因＜0.03％C要求较高，在生产过程中必须采用特殊措施来保证不引入碳源。但粉末冶金目前采用的硬脂酸锌润滑剂分解温度620℃接近C沉积反应温度600℃：CO+αFe→CO₂+βFe，导致产品渗碳，在其后的烧结过程中不能全部脱碳完毕，导致搪瓷效果不良。为此必须使用新的润滑剂，该润滑剂完全分解温度必须＜400℃，润滑性能不低于硬脂酸锌，为便于润滑剂低温分解气体由压坯内部排出，增加表面开口孔隙以提高搪瓷附着力，还需要有部分造孔剂。经过实验，决定了润滑剂配方为：(硬脂酸锂50％+硬脂酸42％+草酸钙8％)，其中硬脂酸锂为还原性(脱碳)润滑剂，硬脂酸为降低分解温度成分，草酸钙为造孔剂。根据分解温度测试确定出硬脂酸锂：硬脂酸约为5∶4时混合物分解(99.6％)温度在380-410℃之间，草酸钙分解(99.5％)温度为350℃，符合要求在润滑剂分解前造孔的要求。根据脱模力测定草酸钙加入量最优值。使用本配方润滑剂与使用硬脂酸锌润滑剂产品含C量减少一个数量级，搪瓷层附着力比不加造孔剂提升120％。数据见附图。

本发明通过采用粉末冶金工艺生产出搪瓷附着力强、形状复杂、高温强度高、成本低廉的阻断火盖，解决了搪瓷与粉末冶金结合的关键技术难题。采用本发明能成功利用粉末冶金的优势生产阻断火盖，综合成本可下降40％。

附图说明

图1为本发明的完全分解温度图。

图2为本发明的脱模力图。

图3为本发明的成本含碳量图。

图4为本发明的附着图。

具体实施方式

实施例1：

按＜100目雾化Fe粉99.4kg和复合润滑剂(硬脂酸锂50％+硬脂酸42％+草酸钙8％)0.6kg配好粉末冶金原材料，在洁净双锥混合器中以19～21r/min的速度混合60min后，压制成粉末冶金火盖压坯，压坯在1120℃烧结4h，最后搪瓷即制成铁基粉末冶金火盖成品。