[发明专利]用于粉末冶金零件内表面致密的挤压棒及零件的制造方法

权利要求书

1.一种用于粉末冶金零件内表面致密的挤压棒，包括有

芯棒(11)，其纵截面基本呈T形，包括有竖向设置的杆体(111)及设置在所述杆体(111)顶部的连接头(112)；

挤压件(12)，呈环状，且套设在所述杆体(111)的外围并位于所述连接头(112)之下；

其特征在于：所述挤压件(12)至少有两个，且沿所述杆体(111)的长度方向间隔布置，相邻两个所述挤压件(12)之间设置有呈环状且套设在所述杆体(111)外围的支撑环(13)，各所述挤压件(12)的外轮廓的尺寸自下向上逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的挤压棒，其特征在于：相邻两个所述挤压件(12)的外轮廓尺寸之梯度差△L为0.01％～8.0％，其中，△L＝(L1-L2)/L1，L1为位于上方的挤压件(12)的外轮廓的尺寸，L2为位于下方的挤压件(12)的外轮廓的尺寸。

3.根据权利要求1所述的挤压棒，其特征在于：所述支撑环(13)沿着竖直方向的投影落在各所述挤压件(12)内。

4.根据权利要求2所述的挤压棒，其特征在于：所述挤压件(12)有2～30个。

5.根据权利要求2所述的挤压棒，其特征在于：位于最下方的挤压件(12)之下设置有导向件(14)，所述导向件(14)呈环状且位于所述杆体(111)之外，在所述导向件(14)之下设置有用来将导向件(14)、支撑环(13)及挤压件(12)锁定在所述杆体(111)上的螺母，所述螺母(15)位于所述杆体(111)的外围。

6.一种使用权利要求1至5中任一项权利要求所述的挤压棒制备粉末冶金零件的制造方法，其特征在于，至少包括有以下步骤：

1)材料成分设计：将碳、铁、铬、钼、铜、镍按以下质量百分比混合成混分粉，其成分按照以下质量百分比为：碳：0～1.5％，铜：0～4％，镍：0～5％，钼：0～2％，铬：0～6％，不超过2％的不可避免的杂质，润滑剂0.1～1％，铁：余量；其中，铬、钼、铜、镍以铁合金或母合金形式加入，碳以石墨形式加入，然后加入质量百分比含量为0.1～1％的润滑剂；

2)压制：将步骤1)中的混合粉在压机上压制成密度为6.4～7.4g/cm³的零件生坯，压制压力大于400MPa；

3)烧结：步骤2)的零件生坯在温度1000℃～1350℃中进行烧结，烧结时间为5～180min；

4)挤压：将具有中央孔(31)的待挤压零件(3)放置在阴模(2)的中央开孔(21)内进行挤压，各挤压件(12)的外轮廓的尺寸均大于待挤压零件(3)的中央孔(31)之内轮廓的尺寸，挤压时，各所述挤压件(12)均能自上而下穿过待挤压零件(3)的中央孔(31)；

5)热处理：对挤压后的零件进行热处理。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于：所述阴模(2)的开孔(21)的内轮廓的尺寸的横截面的水平距离为D1，待挤压零件(3)的外轮廓之横截面的水平距离为D2，其中，D1＝(1.001～1.200)D2。

8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于：在碳含量高于0.2％，或者，钼、铬、镍合金含量之和高于2％的零件，在步骤3)和步骤4)之间可进行退火处理，退火温度为750～1080℃，退火保温时间5～200min，退火后从退火温度到300℃之间的冷却速度小于1.5℃/S。

9.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于：在步骤4)中，总挤压变形设计量△d＝(d_max-d₀)/d₀，总挤压变形设计量△d应控制在10％以内。

10.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于：在步骤5)淬火温度为750～1250℃，淬火保温时间为30～45min，回火温度为150～600℃，回火保温时间为5～200min。