[发明专利]易切削水雾化钢铁粉末及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，尤其涉及一种易切削水雾化钢铁粉末及其制造方法。

背景技术

易切削水雾化钢铁粉末主要用于生产汽车发动机零部件、变速箱同步器齿毂等高强度、高密度、高尺寸精度的粉末冶金零部件的场合，在这些场合下要求在粉末制品在烧结后进行切削加工和钻孔加工，因此要求产品要具有优良的切削性能。改善粉末切削性能的方案很多，大多数是在粉末中添加S或者MnS等快速切削成分，但是由于S或者MnS粉末颗粒细小，所制造的易切削混合体粉末的成分混合不均匀，所以造成烧结制品的切削性能不佳，容易损坏刀头的缺点。

专利号为ZL94117334.8的发明公开了一种“切削性和尺寸精度优良的雾化铁粉”在其组成中严格的限制了S的含量S：0.005～0.3％，该方法对烧结钢的切削性能做出了改善，但是其技术方案具有一定的局限性，就是在S的含量的控制上限制了切削性能的提高。

发明内容

本发明的目的提供一种易切削水雾化钢铁粉末及其制造方法，改善产品的切削性能，降低加工时的刀具磨损。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

易切削水雾化钢铁粉末制造方法，包括冶炼、水雾化、还原，其特征在于，以添加高硫铁合金的方式，控制钢铁粉末中S的含量，其操作步骤如下：

1)冶炼，将废钢用电炉冶炼，得到成分均匀稳定、杂质少的钢液，在温度1690±20℃时，向钢液中加入S含量50～85％的高硫铁合金，加入量为10～15kg/吨，粒度20～80目，搅拌均匀为止。

2)水雾化工艺参数，钢液的出钢温度1750±10℃、雾化开始温度1680±10℃、雾化终止温度1650±5℃、钢液液流直径30～35mm、钢液雾化速度3.1～3.8kg/s、高压水压115±10MPA、流量185±5m³/小时、喷射角度23±2°。

3)还原，还原炉预热段温度范围700℃～850℃，长度5～5.5米，还原高温段温度范围900～940℃，长度8～9米，还原冷却段温度范围900～800℃，长度4～5米，分解氨气流量：110～120m³/h，带速度：200～220mm/min，布料厚度：25～30mm。

所述的方法制造的易切削水雾化钢铁粉末，其特征在于，其化学成分按重量百分比组成如下：C：0.10～0.20％，Si：0.20～0.35％，Mn：0.10～0.30％，P：0～0.01％，S：0.30～0.45％，[o]：1.1～1.5ppm，其余为Fe及其它不可避免的杂质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使用廉价的废钢原料具有成分控制稳定，化学纯净度高、成本低，能够有效的改善切削性能，提高切削刀具的寿命，工序流程短，生产效率高，适于规模化生产；铁粉颗粒形状大小和粒度分布等均可在一定范围内调整，为汽车使用的高密度、高强度、高精度、耐磨、耐蚀、形状复杂的粉末冶金件奠定了基础，优于用还原粉生产的同类型产品。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

易切削水雾化钢铁粉末制造方法，包括冶炼、水雾化、还原，以添加高硫铁合金的方式，控制钢铁粉末中S的含量，其操作步骤如下：

1)冶炼，将废钢用电炉冶炼，得到成分均匀稳定、杂质少的钢液，在温度1690±20℃时，向钢液中加入S含量50～85％的高硫铁合金，加入量为10～15kg/吨，粒度20～80目，搅拌均匀为止。

2)水雾化工艺参数，钢液的出钢温度1750±10℃、雾化开始温度1680±10℃、雾化终止温度1650±5℃、钢液液流直径30～35mm、钢液雾化速度3.1～3.8kg/s、高压水压115±10MPA、流量185±5m³/小时、喷射角度23±2°。

3)还原，还原炉预热段温度范围700℃～850℃，长度5～5.5米，还原高温段温度范围900～940℃，长度8～9米，还原冷却段温度范围900～800℃，长度4～5米，分解氨气流量：110～120m³/h，带速度：200～220mm/min，布料厚度：25～30mm。

上述的方法制造的易切削水雾化钢铁粉末，其化学成分按重量百分比组成如下：C：0.10～0.20％，Si：0.20～0.35％，Mn：0.10～0.30％，P：0～0.01％，S：0.30～0.45％，[o]：1.1～1.5ppm，其余为Fe及其它不可避免的杂质。