[發明專利]用軸承的光球鋼末生產的中等強度鐵粉強化劑及其制造方法

無效

• 申請號: 02109736.4
• 申請日: 2002-05-15
• 公開（公告）號: CN1381326A
• 公開（公告）日: 2002-11-27
• 發明（設計）人: 楊宗坡;康敏
• 申請（專利權）人: 楊宗坡;康敏
• 主分類號: B22F9/04
• 分類號: B22F9/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利事務所
• 代理人: 畢志銘

技術領域：本發明涉及一種可增加鐵粉強度的強化劑，特別是一種利用軸承廠的光球鋼末生產的上述強化劑。

背景技術：在鐵基粉末治金中常用的強化元素是與氧親合力較小的元素，如Cu、Ni、Mo等。對于與氧親和力較大的元素，如Cr、Mn等強化效果好的元素，因其容易氧化，所以很難在粉末冶金中應用。軸承廠含鉻的光球鋼末，目前還沒有將其再利用的方法，因此只能作為工業垃圾扔掉，即造成了浪費，又污染了環境。

發明內容：本發明研制了一種用軸承的光球鋼末生產的中等強度鐵粉強化劑及其制造方法。它解決了鉻元素在粉末冶金中應用的問題，以及軸承廠光球鋼末再利用的問題。本發明的中等強度鐵粉強化劑中含有以下重量百分比的成份：C(0.9～1.2)、Cr(1.4～1.6)、Fe(97.2～97.7)。本發明的制造方法是按下述步驟進行：(一)將光球鋼末經水洗、脫水后干燥；(二)將干燥后的鋼末搓碎成粉狀；(三)將搓成粉狀的鋼末在H₂保護下，于880～940℃焙燒10～60分鐘；(四)將焙燒后的鋼末破碎，然后用分篩機過-200～250目篩，過篩后的細末即為鐵粉強化劑成品。本發明的鐵粉強化劑中Cr元素形成碳化物，如(FeCr)₃C，因此Cr氧化性變小了。其原理就是所有金屬碳化物在氧化時必須是先脫碳而后氧化。就是說形成碳化物的金屬由于碳的存在，可以保護金屬不氧化。在光球鋼末中Cr是以(FeCr)_xC形式存在，在隨后與鐵粉毛粉共還原過程中，Cr受碳的保護并進入鐵粉中，對以后的粉末冶金制品性能起到強化作用。本發明以回收的光球鋼末制成的鐵粉強化劑，它與鐵粉毛粉一起共還原可得到一種強度在200～400N/mm²的鐵基粉末冶金用鐵粉。本發明的鐵粉強化劑起到如下作用：(一)光球鋼末起到非自發的核心作用；(二)其中的碳起到內還原作用；(三)強化劑中的Cr在脫碳還原過程中擴散并溶解到奧代體中，冷卻后溶解到鐵素體中具有強化作用：(四)在其還原中鋼末與鐵粉粘結在一起，形成一薄層，不影響其還原鐵粉的壓縮性，最終形成一種含Cr的共還原粉末治金用鐵粉。本發明具有如下優點：(一)充分利用軸承廠的光球鋼末，即減少了工業垃圾，又節約了生產成本；(二)用Cr元素代替Cu在粉末冶金制品中應用，提高了其強化效果，在鐵基粉末治金制品中因Cr的存在，使制品的組織細化，提高制品強度達5～10％；(四)該鐵粉強化劑經脫C后可單獨使用到粉末冶金制品中。

具體實施方式一：本實施方式的鐵粉強化劑含有以下重量百分比的成份：C(0.9～1.2)、Cr(1.4～1.6)、Fe(97.2～97.7)。上述鐵粉強化劑的制造方法是按如下步驟進行的：(一)取光球鋼末，其含有如下重量百分比的成份：C(1.85)、Si(0.29)、Mn(0.16)、P(0.074)、S(0.029)、Cr(1.47)、酸不溶物(0.11)。將上述光球鋼末經水洗、脫水，脫水后的光球鋼末的含水量為6～10％，鋼末是在120℃下干燥20～40分鐘。(二)用攪米機將干燥后的鋼末搓碎成粉狀。(三)將搓成粉狀的鋼末放入焙燒舟中，用焙燒爐焙燒。焙燒是在H₂的保護下，于900～940℃焙燒10～30分鐘。(四)用破碎機將焙燒后的鋼末破碎，然后用分篩機過-200～-250目篩，未過去篩的大顆粒的鋼末再經破碎，然后再過篩，過篩的細末經包裝即制成鐵粉強化劑成品。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是其制造方法中所用的光球鋼末含有如下重量百分比的成份：C(5.89～6.94)、Si(0.29)、Mn(0.16)、P(0.078)、S(0.029)、Cr(1.60)，上述光球鋼末的焙燒時間為60分鐘，焙燒后其含C量達到0.94％，即成為需要的鐵粉強化劑。其它的工藝條件與步驟與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式是用具體實施方式一、二所生產的鐵粉強化劑制成共還原含Cr粉末。其具體步驟是：按重量百分比取一次還原毛粉0～90、鐵粉強化劑10～100。將原料用混料機混合1小時，然后裝舟進行還原，共還原是在H₂保護下，于980℃還原1小時。還原后用破碎機破碎，然后用過篩機過-80目篩。將過篩后的粉末用球磨機進行球磨，以提高制品的松裝密度。所生產的產品即為強化劑共還原含Cr粉末。

本發明的鐵粉強化劑、強化劑共還原含Cr粉末的應用如下：