[发明专利]一种含锑高硬度粉末冶金复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含锑高硬度粉末冶金复合材料及其制备方法，其组成按照重量百分比包括：Cu 15～30%，Sn 3～7%，Sb 0.5～3%，MoS₂1～3%，石墨6～12%，Al₂O₃1.5～6%，SiO₂1.5～6%，余者为Fe，其制备方法包括下述步骤：(1)：用球磨机对原料进行球磨，球料比为35:1～55:1，球磨时间为3.5h～4.5h；(2)：将粉末冶金材料放入模具中，对模具加压535～625MPa，压制至密度为5.5～7.8g/m3；(3)：把压制成型后的粉末冶金材料高温烧结，第一阶段温度为780～845℃，烧结3h，第二阶段温度为940～990℃，烧结3h，冷却后为所述的含锑高硬度粉末冶金复合材料。

技术领域

本发明涉及的是一种粉末冶金领域，具体涉及一种含锑高硬度粉末冶金复合材料及其制备方法。

背景技术

粉末冶金烧结是在低于基体金属的熔点下进行，因此目前绝大多数难熔金属及其化合物都只能用粉末冶金方法制造；粉末冶金压制的不致密性，有利于通过控制产品密度和孔隙率制备多孔材料、含有轴承、减摩材料等；粉末冶金压制产品的尺寸无限接近最终成品尺寸(不需要机械加工或少量加工)。材料利用率高，故能大大节约金属，降低产品成本；粉末冶金产品是同一模具压制生产，工件之间一致性好，适用于大批量零件的生产，特别是齿轮等加工费用高的产品；粉末冶金可以通过成分的配比保证材料的正确性和均匀性，此外烧结一般在真空或还原气氛中进行，不会污染或氧化材料，可以制备高纯度材料。

但是粉末冶金零件部分性能不如锻造和一些铸造零件，如延展性和抗冲击能力等；产品的尺寸精度虽然不错，但是还不如有些精加工产品所得的尺寸精度；零件的不致密特性会对后加工处理产生影响，特别在热处理、电镀等工艺必须考虑这一特性的影响。

因此，有必要开发一种高硬度粉末冶金复合材料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨损、抗拉强度和冲击功高、成本低、可以制造高强、耐磨产品的粉末冶金材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是一种含锑高硬度粉末冶金复合材料，所述含锑高硬度粉末冶金复合材料的组成按照重量百分比包括：Cu 15～30%，Sn 3～7%，Sb 0.5～3%，MoS₂ 1～3%，石墨6～12%，Al₂O₃ 1.5～6%，SiO₂ 1.5～6%，余者为Fe。

优选的，所述含锑高硬度粉末冶金齿轮材料的组成按照重量百分比包括：Cu 18～26%，Sn 4～6%，Sb 1.5～2.6%，MoS₂ 1.7～2.5%，石墨8～10%，Al₂O₃ 2.5～5.3%，SiO₂ 2.4～5.2%，余者为Fe。

优选的，所述含锑高硬度粉末冶金齿轮材料的组成按照重量百分比包括：Cu 21%，Sn 5%，Sb 2.2%，MoS₂ 1.8%，石墨9%，Al₂O₃ 3.7%，SiO₂ 4.6%，余者为Fe。

本发明的另一个目的在于提供一种含锑高硬度粉末冶金复合材料的制备方法，所述含锑高硬度粉末冶金复合材料的制备方法包括下述步骤：

步骤(1)：按重量百分比分别取下述原料：Cu 15～30%，Sn 3～7%，Sb 0.5～3%，MoS₂ 1～3%，石墨6～12%，Al₂O₃ 1.5～6%，SiO₂ 1.5～6%，余者为Fe；将上述的原料进行高速混合，混合至上述材料均匀；用球磨机对原料进行球磨，球料比为 35:1～55:1，球磨时间为3.5h～4.5h；