[发明专利]一种高强度粉末冶金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种高强度粉末冶金材料及其制备方法。

背景技术

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。粉末冶金的原材料为金属粉末，金属粉末主要是由各种金属原料分解成细小颗粒而混合组成的粉末。粉末冶金制品有很多种类，包括粉末冶金齿轮，现有的粉末冶金材料制造的硬度和强度不够，严重影响材料的使用性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高强度粉末冶金材料及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高强度粉末冶金材料，包括如下重量份的原料：90-120份铁粉、3-5份铜粉、3-7份钼粉、5-7份钒粉、4-6份镍粉、2-4份钇粉、2-4份锡粉、0.8份-1.2份钛粉、0.7-1.2份石墨粉、1-2份陶瓷粉末、0.3-1.4份氨基树脂、0.5-1份硼氮六环、0.5-1份聚乙二醇、0.7-1.2份二氧化硅、0.5-1.5份聚乙烯基异丁醚、0.6-1.2份润滑剂、0.5-1.2份粘结剂、0.5-1.5份偶联剂。

本发明的有益效果是：本发明的粉末冶金材料，将铁粉、铜粉和锡粉等金属粉体粉碎混合均匀后通过热压烧结，一方面可为制备的合金获得均匀的性能提供基础，另一方面使得粉粒之间结合紧密，大大提高了金属材料的整体强度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，包括如下重量份的原料：100份铁粉、4份铜粉、5份钼粉、6份钒粉、5份镍粉、3份钇粉、3份锡粉、1份钛粉、1份石墨粉、1.5份陶瓷粉末、0.8份氨基树脂、0.8份硼氮六环、0.8份聚乙二醇、0.9份二氧化硅、0.9份聚乙烯基异丁醚、0.8份润滑剂、0.8份粘结剂、0.8份偶联剂。

进一步，所述润滑剂为硬脂酸锌。

进一步，所述粘结剂由铝化镍和三氯化钛以任意比混合而成。

一种高强度粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取上述重量份的原料，并将铁粉、铜粉、钼粉、钒粉、镍粉、钇粉、锡粉、钛粉、石墨粉、陶瓷粉末、二氧化硅加入到混合搅拌机中搅拌均匀，并利用过滤网进行过滤，得到固体混合物；

(2)再向所述固定混合物种加入氨基树脂、硼氮六环、聚乙二醇、聚乙烯基异丁醚、润滑剂、粘结剂、偶联剂，并与固定混合物混合均匀；

(3)将固体混合物倒入到模具中并在无氧环境中压制成型，压制压力为1000-1200Mpa；

(4)将压制成型后的金属材料取出，进行高温烧结；

(5)将经过高温烧结得到的金属材料进行浸油冷却，油温为20-25℃，冷却后的齿轮产品进行控油处理和整形加工后，即得到冶金齿轮。

进一步，步骤(3)中，所述高温烧结时，先以280-350℃的温度烧结30-40s，然后再以400-500℃的温度烧结60-80s，再以700-800℃的温度烧结30-50s。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

本实施例的一种高强度粉末冶金材料，包括如下重量份的原料：90份铁粉、3份铜粉、3份钼粉、5份钒粉、4份镍粉、2份钇粉、2份锡粉、0.8份钛粉、0.7份石墨粉、1份陶瓷粉末、0.3份氨基树脂、0.5份硼氮六环、0.5份聚乙二醇、0.7份二氧化硅、0.5份聚乙烯基异丁醚、0.6份润滑剂、0.5份粘结剂、0.5份偶联剂。

本实施例的粉末冶金材料，将铁粉、铜粉和锡粉等金属粉体粉碎混合均匀后通过热压烧结，一方面可为制备的合金获得均匀的性能提供基础，另一方面使得粉粒之间结合紧密，大大提高了金属材料的整体强度。

具体的，所述润滑剂为硬脂酸锌。

具体的，所述粘结剂由铝化镍和三氯化钛以任意比混合而成。

本实施例的高强度粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取上述重量份的原料，并将铁粉、铜粉、钼粉、钒粉、镍粉、钇粉、锡粉、钛粉、石墨粉、陶瓷粉末、二氧化硅加入到混合搅拌机中搅拌均匀，并利用过滤网进行过滤，得到固体混合物；

(2)再向所述固定混合物种加入氨基树脂、硼氮六环、聚乙二醇、聚乙烯基异丁醚、润滑剂、粘结剂、偶联剂，并与固定混合物混合均匀；

(3)将固体混合物倒入到模具中并在无氧环境中压制成型，压制压力为1000Mpa；

(4)将压制成型后的金属材料取出，进行高温烧结；