[发明专利]一种节能粉末冶金

说明书

【技术领域】

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种节能粉末冶金。

【背景技术】

粉末冶金工艺主要包含三个步骤，首先，主要组成材料被分解成许许多多的细小颗粒组成的粉末；然后，将粉末装入模具型腔，施以一定的压力，形成具有所需零件形状和尺寸的压坯；最后，对压坯进行烧结。

由于粉末冶金的主要材料是金属粉末，而原材料被分解成粉末需要粉碎机对原材料进行不断的粉碎，引起巨大的电力消耗和噪声污染，在粉末装入模具型腔的过程中，单个模具型腔所需要的粉末量相同，但毛坯的批量生产中经常发生注入模具形腔的粉末量异常，粉末量太多照常浪费和压机的异常，粉末量太少，压坯不够致密，甚至含有缺口，造成报废。烧结的过程中考虑到毛坯的金属晶体形成，往往需要反复加热，能源消耗大。另外，现有的粉末冶金配方及工艺仍有局限性，工艺生产效率的低下，同时产品也存在着拉伸强度和硬度较低的问题。

【发明内容】

本发明提供一种节能粉末冶金，以解决现有粉末冶金存在着拉伸强度和硬度较低，工艺生产效率低下，能源消耗大等问题。本发明的制备方法制得的产品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。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种节能粉末冶金，以重量为单位，由以下原料制成：铁粉130-195份、钒粉4-6份、钴粉2-3份、氧化钒1-2份、硫化亚锰1.2-1.8份、氧化铝0.9-1.4份、电解铜0.8-1.5份、石墨粉0.6-1份、脂肪酸3-5份、切削剂0.4-0.6份、润滑剂0.3-0.6份、强化剂0.1-0.2份、粘结剂0.6-0.8份、增粘剂0.1-0.2份、抗磨剂0.5-0.8份、加工助剂0.2-0.3份、调节剂0.1-0.2份；

所述铁粉、钒粉、钴粉、氧化钒、硫化亚锰、氧化铝、电解铜、石墨粉的粒度均为0.1-100μm；

所述切削剂以重量为单位，由以下原料制成：切削油14-16份、磷酸三丙酯10-12份、二壬基萘磺酸钙4-6份、2，6-二叔丁基对甲酚6-10份、十二烯基丁二酸5-7份、三乙醇胺硼酸酯8-12份、聚丙烯酰胺6-12份、十二烷基苯磺酸钠8-10份、苯甲酸6-9份、油酸酰胺3-8份、乙二胺四乙酸四钠2-6份、氨基羧酸类螯合剂1-2份、聚乙二醇8-14份；

所述润滑剂，以重量为单位，由以下原料制成：聚乙烯基异丁醚20-40份、氯化石蜡8-14份、氧化镁微粒4-8份、脂肪酸锌6-12份、羧酸酰胺8-14份、醋酸丁脂12-15份、硼酸6-10份、N-甲基吡咯烷酮7-12份、二甲基甲酰胺6-10份；

所述节能粉末冶金的制备方法，包括以下步骤：

S1：将铁粉、钒粉、钴粉、氧化钒、硫化亚锰、氧化铝、电解铜、石墨粉、脂肪酸、切削剂、润滑剂、强化剂、粘结剂、增粘剂、抗磨剂、加工助剂、调节剂一起导入拌料筒中进行搅拌形成混合粉料，搅拌均匀后通过过滤网进行过滤，混合粉料中物料粒度粗于140-160目的颗粒物被隔离收集后进行粉碎再筛选，然后倒入各个标准剂量桶中备用；

所述切削剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将切削油、磷酸三丙酯、二壬基萘磺酸钙、2，6-二叔丁基对甲酚、十二烯基丁二酸、三乙醇胺硼酸酯、聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠、苯甲酸混合均匀，然后将混合物加热至52-58℃；

步骤2，在步骤1所得混合物中加入剩余组分，继续加热至76-92℃，并保温2.5-3.5h，制得切削剂；

所述润滑剂通过以下制备方法制得：

将润滑剂的原料组分加入到反应釜中于420-480℃反应11-19h，固化后然后采用对粒子具有切剪力的锥形磨作为机械分散设备，进行研磨分散，制得润滑剂；

S2：将步骤S1制得的标准剂量桶中的混合粉料直接倒入压坯模具中，在压力机的压力为520-580MPa下压制，制成零件毛坯的形状；

S3：将步骤S2制得的毛坯送入加热炉中进行烧结，加热温度为720-840℃，冷却后形成致密的半成品；

S4：将步骤S3制得的半成品表面涂防锈油后放置在货架上进行2-6天时效处理；

S5：将步骤S4制得的时效处理过的半成品进行整形和表面打磨，形成标准产品。

进一步地，所述强化剂为701粉强化剂。

进一步地，所述粘结剂由脂肪酸锌和机油按质量比2-5:1-2混合而成。

进一步地，所述增粘剂为环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷。

进一步地，所述抗磨剂为二氧化硅。