[发明专利]一种高细晶雾化铜合金粉的制备方法

说明书

本发明涉及新材料技术领域，特别涉及一种高细晶雾化铜合金粉的制备方法，所述合金按质量百分比计包括以下元素：铅Pb％:5～27％；锡Sn％:0.5～15％；锌Zn％:1～6％；Ni％:2～9％；余量为铜Cu；本发明所述的制备工艺加入的铬、钒等晶粒长大抑制剂在雾化铜粉烧结过程中发挥作用，可以有效地阻止部分铜合金晶粒的不规则长大，使合金中晶粒均匀化；本发明高细晶组织雾化铜合金粉生产的铜基轴承合金，可以突破性减少粉末冶金生产工艺的固有缺陷，提高整体材料的性能。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种高细晶雾化铜合金粉的制备方法。

背景技术

本发明的雾化铜合金粉是生产内燃机铜基轴承材料的减摩材料。近年来，随着内燃机日益向高速、高增压方向发展，对内燃机滑动轴承减摩材料的技术要求也越来越高。铜基轴承合金是一种非常重要的轴承减摩材料，在重载发动机、高转速发动机成为市场主体的时候，普通的铜基轴承合金已经很难适应市场的需求。普通的铜基轴承合金由于粉末冶金生产工艺固有的缺陷，在合金微观结构上各组元存在偏析，组织晶粒粗细不均匀，该材料在重载高转速环境下工作，组元偏析点和晶粒不均匀处易出现应力集中，成为问题源和断裂源，影响整体材料的性能及寿命。

而用本发明的高细晶组织雾化铜合金粉作为原料生产的铜基轴承合金，利用稀土元素与杂质元素硫、磷形成稳定的络合物的原理，消除该些组元偏聚对合金性能不利的影响，改善各组元在合金中的偏析情况，在铜合金熔炼期间各组元在合金中均匀分布，在铜合金雾化冷却过程中稀土络合物会率先成为晶核，有利于晶粒的形成，有细化晶粒的作用，而均匀分布的稀土络合物对合金材料有弥散强化的作用，消除合金材料不利影响的同时提高材料的性能。

在过去的几十年中，雾化铜粉作为铜基轴承的减摩材料，得到了广泛的应用，国内雾化铜粉生产厂家也只仅限于能生产雾化铜粉，对雾化铜粉及其材料的微观结构关注不多，国内相关的科研院校也没有相应研究报道，在理论上，到目前为止，该行业还没有权威的理论来支撑。

针对上述专利存在的问题，本发明研发了一种高细晶雾化铜合金粉能够很好的满足市场的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种细分率高、球形度高、不易发生团聚的高细晶雾化铜合金粉的制备方法。

本发明通过如下的技术方案实现的：

一种高细晶雾化铜合金粉的制备方法,所述合金按质量百分比计包括以下元素：铅Pb％:5～27％；锡Sn％:0.5～15％；锌Zn％:1～6％；Ni％:2～9％；余量为铜Cu，所述高细晶雾化铜合金粉的制备方法包括以下步骤：

(1)根据上述合金成分称取原料完成配料；

(2)配料后材料在中频炉熔炼，熔炼过程中加稀土添加剂及晶粒长大抑制剂；

(3)然后在雾化系统中进行雾化；

(4)烘干冷却；

(5)经过筛分；

(6)合批包装制得铜合金粉；

其中，步骤(2)所述中频炉熔炼，原料进入中频炉在1200～1400℃下熔炼40-60分钟，各材料金属在中频炉中合金化；

其中，步骤(2)所述中频炉熔炼，所述稀土添加剂主要有稀土铈、镧、钇等氧化物，添加的量为0.1～0.5wt％；

其中，步骤(2)所述中频炉熔炼，所述晶粒长大抑制剂主要有铬、钒等金属及其化合物，添加的量为0.1～0.5wt％；

其中，步骤(2)所述中频炉熔炼，添加磷铜用于改善铜水流动性及去除铜合金的氧，添加磷的量在0.1～0.3wt％；

其中，步骤(3)所述雾化系统中雾化，雾化时间为10～20分钟，有水雾化及气雾化两种方式；