[发明专利]通过粉末冶金法获得密实部件的方法

权利要求书

1.通过粉末冶金法获得密实部件的方法，其特征在于包括以下步骤：

i)将金属性粉末和含量为3至30体积％不等的作为致密剂和固体润滑剂的二硫化钼粉末混合，所述金属性粉末选自铁、镍、铜中的任一元素和两种或三种这些元素的混合物，只要所述元素或其混合物占该部件的金属基质的至少55质量％；

ii)均化先前步骤中获得的混合物；

iii)通过压实所述均化混合物来填充模具的空腔，直到获得耐受处理的压坯并呈现5至25体积％的一次孔隙(P1)；

iv)对所述压坯施以充足的温度和时间段，以便允许二硫化钼与构成要制造的部件的基质的金属性粉末反应，形成硫化铁、硫化镍和硫化铜的至少一种，以及允许由所述反应残留的钼在构成所述基质的金属性粉末中的扩散；

v)对含有已经反应的二硫化钼的压坯施以充足的温度以便将所述硫化物转化为液相，在结束所述压坯的烧结步骤前填充所述一次孔隙(P1)。

2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于构成所述压坯的金属基质的粉末材料进一步包含选自铁、镍、铜、铬、钼、铌、锰、磷、碳、钒、硅和硫中的至少一种合金元素。

3.如权利要求2中所述的方法，其特征在于构成所述压坯的金属基质的粉末材料含有至少一种合金元素，其单独含量为金属基质材料的0.01至20质量％不等。

4.如权利要求1至3任一项中所述的方法，其特征在于构成所述压坯的金属基质的粉末材料具有10至180微米的颗粒尺寸(通过激光粒度测定仪测得的d₉₀)。

5.如权利要求1至4任一项中所述的方法，其特征在于所述致密剂的粉末具有1.0至60微米的颗粒尺寸(通过激光粒度测定仪测得的d₉₀)。

6.如权利要求1至5任一项中所述的方法，其特征在于在模具内部压实所述粉末混合物的步骤是在300至800MPa的压力下进行的。

7.如权利要求1至6任一项中所述的方法，其特征在于所述二硫化钼与所述金属基质的元素的反应温度大于750℃，但是低于所述金属基质的烧结温度。

8.如权利要求1至7任一项中所述的方法，其特征在于所述烧结时间为5至180分钟，取决于添加到初始粉末混合物中的致密剂的或低或高的量(质量％含量)。

9.如权利要求1至8任一项中所述的方法，其特征在于其进一步包含以下附加步骤：在均化所述混合物的步骤之前，向构成所述金属基质的元素与二硫化钼的混合物中加入至少一种附加的固体润滑剂；并对所述压坯施以单次烧结热循环，使用还原气氛以便消除粉末表面上可能的氧化物，保持足以导致附加固体润滑剂蒸发的温度且持续促进附加固体润滑剂提取和在压坯中形成相应的二次孔隙(P2)所必要的时间段，随后对已经不含附加固体润滑剂的压坯施以以下步骤：二硫化钼的反应，将硫化铁、硫化铜或硫化钼液化成填充所述相互连通的一次孔隙(P1)和二次孔隙(P2)的液相，以及烧结所述基质的金属性粉末。

10.如权利要求9中所述的方法，其特征在于所述固体润滑剂粉末具有1.0至60微米的颗粒尺寸(通过激光粒度测定仪测得的d₉₀)。

11.如权利要求9和10任一项中所述的方法，其特征在于用于形成所述压坯的附加固体润滑剂包含选自硬脂酸锌、酰胺、硫化锰、石墨和六方氮化硼中至少一种元素。