[发明专利]一种铁基粉末冶金零件的制备方法

摘要

本发明涉及一种铁基粉末冶金零件的制备方法，该方法结合了粉末冶金工艺与金属挤压成形的优点，通过使用不同结构的挤压凸模，可以在烧结后挤压制作各种形状复杂的零件，而现有技术中制备形状复杂的零件需要使用价格昂贵的CNC压机，本发明的制备方法制备成本更低；由于在挤压过程中，随着凸模的移动，材料发生流动，从而提升了粉末冶金零件部分区域的密度，使所制备的粉末冶金零件具有较高的精度及强度，拓展了粉末冶金的应用领域；由于采用粉末冶金工艺成形的毛坯零件形状较为接近最终产品的形状，因此挤压余量小，对模具的损耗小，在一定程度上延长了模具的寿命较长；同时，本发明的制备方法简单，生产效率高。

主权项

一种铁基粉末冶金零件的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)设计材料组成：按重量百分比计，所使用材料包含0～1.0％碳、0～4％铜、0～20％镍、0～25％钼、0～6％铬、0～1.0％磷、0～20％锰，不超过2％的不可避免杂质以及余量的铁；(2)混料：按照步骤(1)的材料组成，将各组分进行混合得到混合粉，并向该混合粉中加入占混料总质量0.1～1％的润滑剂；(3)压制：将步骤(2)所得混合料在大于400MPa的压力下，压制成密度为6.4～7.4g/cm³的零件生坯；(4)烧结：将步骤(3)所得零件生坯在非氧化性气氛中进行烧结，烧结温度为1000～1350℃，烧结时间为5～180min；在非氧化性气氛中对烧结后的零件生坯进行退火处理，退火温度为750～1080℃，退火保温时间5～200min，退火处理完成后从退火温度到300℃之间的冷却速度小于1.5℃/s；(5)挤压：将步骤(4)所得零件生坯进行挤压，挤压深度为1～30mm；对所得零件进行热处理，热处理的硬化层深度0.2～5mm，淬火温度为750～1250℃，保温30～45min；回火温度为150～600℃，保温5～200min；该过程中所采用的挤压凸模包括导向段及连接于该导向段上端的定径段，所述导向段成型为圆锥角为125°～130°的圆锥状；或者挤压凸模包括导向段及连接于该导向段上端的定径段，所述导向段成型为上端大、下端小的圆锥台状，且该圆锥台断面的斜边与底边之间所成的锐角为3°～5°；或者挤压凸模包括导向段及连接于该导向段上端的定径段，所述导向段自上而下端面直径逐渐减小且侧面成型为圆弧面。