[发明专利]一种球型CuFe合金粉末的制备方法

说明书

本发明公开了一种球型CuFe合金粉末的制备方法，属于有色金属合金技术领域。主要包括：配料、装炉、抽真空、熔炼、雾化、收粉；铁相主要为颗粒状，并且弥散均匀的分布于铜基体内，无偏析等现象；本发明所制备的CuFe合金粉末形貌呈球形，粉末气体含量低、粉末中Fe相均匀分布于Cu颗粒集体中，采用该CuFe合金粉末可以制备出各类含铜铁成分的粉末冶金产品。

技术领域

本发明属于有色金属合金技术领域，具体涉及一种球型CuFe合金粉末的制备方法。

背景技术

在粉末冶金制品中，铜粉和铁粉是用量最大的两种粉末，传统粉末冶金制品的制备是将铜粉、铁粉混合使用，两者混合不均匀以及两者熔化温度相差较大，烧结温度难以确定等特点，导致制成品的质量和性能受到严重的影响；另外一种铜铁复合粉的生产方法是采用扩散法，把铜粉和铁粉按一定比例混合均匀，然后加热到一定温度，使铜粉包覆在铁粉颗粒表面，由于该方法是一种以物理的方式把铜包覆在铁粉颗粒表面，因此，也存在很多不足之处。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种形貌呈球形，粉末气体含量低的球型CuFe合金粉末制备方法。

本发明的技术方案是：一种球型CuFe合金粉末的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤一：配料

根据配比取电解铜板与CuFe母合金为原料，待用；

步骤二：装炉

将上述配比好的合金料装入真空感应熔炼炉内的坩埚中，合上炉盖，关闭放气阀，清理观察窗；

步骤三：抽真空

开启机械泵，打开低真空挡板阀抽真空，待炉内真空压力p≤0.08MPa时，开启罗茨泵；

步骤四：熔炼

当炉内真空压力抽到p≤4Pa时，加热升温，功率升至20KW-30KW，保温5min-10min，功率升至40KW-50KW，保温5min-10min，加热功率升至60KW-70KW，保持，待坩埚内原料上下达到均匀后，降功率至20KW以下，打开充氩气阀，缓慢向炉体内充入浓度为99.999％的氩气，炉内压力升至0.08Mpa时，关闭充氩阀，升功率至70KW±5KW，精炼1min-2min；

步骤五：雾化

将上述熔化的合金液倒入漏包中，合金液通过漏嘴流出的过程中，经过压缩气体进行喷射，将合金液分散成细小液滴，在降落的过程中冷却凝固；

步骤六：收集粉末。

进一步地，所述步骤一中所需CuFe母合金成品中Fe元素的百分含量为5-30％，满足制备不同Fe元素含量的球型CuFe合金粉末的要求。

进一步地，所述步骤二所述坩埚为镍坩埚，镍的抗碱性和抗侵蚀能力都较强，故镍坩埚常用于熔炼铁合金。

进一步地，所述步骤五中压缩气体的喷射是通过高压喷嘴进行的，且高压喷嘴的喷射角度距水平面48-70度，通过调高压喷嘴与水平面存在喷射角度，以及压缩气体存在喷射气压，方便控制合金液小液滴的粒径大小，保证粒径均一性。

进一步地，所述步骤五中压缩气体的压力为0.5-10MPa，合金液通过漏嘴流出的过程中，流速为4-20L/min，通过控制压缩气体的压力和合金液流速在一定范围内，方便控制合金液小液滴的粒径大小。

进一步地，所所述步骤五中压缩气体为氩气和氦气的混合气体，通过惰性气体对合金液滴进行喷射，能够避免与合金液发生反应产生杂质，影响制备球型CuFe合金粉末的纯度。