[發明專利]粉末冶金零件尺寸控制劑及其用途

無效

• 申請號: 200710024871.7
• 申請日: 2007-06-29
• 公開（公告）號: CN101088666A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 包敢鋒
• 申請（專利權）人: 包敢鋒
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所
• 代理人: 唐紉蘭

技術領域：

本發明涉及一種粉末冶金材料。尤其是涉及一種粉末冶金零件尺寸控 制劑及其用途。屬粉末冶金技術領域。

隨著社會需求的穩步提升，粉末冶金零件的批量越來越大，質量要求 越來越高。多數產品要求各批次產品尺寸統一以適應流水線生產。但一副 粉末冶金模具的正常生產壽命最多40萬件，如要達到各批次產品尺寸統 一，則生產壽命在20萬件以下；工廠的工藝設備是一個系統變量，隨著時 間的變化存在一定波動，這造成了各批產品的尺寸波動，影響了產品的穩 定性。為了解決上述問題，或采用了模具涂層技術以修復磨損模具，或提 升設備檔次以提高設備能力指數Cmk等方法。但這些方法有的加工時間過 長，影響生產，修復模具所用時間與修復后模具使用時間基本相當；有的 投資巨大，機器的設備能力指數Cmk由1.33提升到1.67，投資額提高300％， 而且周期太長。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種成本低、用量少、對產品 物理性能無不利影響、加入量與產品尺寸變化成線性的粉末冶金零件尺寸 控制劑及其用途以控制粉末冶金零件的尺寸變化。

本發明的目的是這樣實現的：一種粉末冶金零件尺寸控制劑，其特征 在于它主要是由以下質量百分比的原料組成：

325目以下Fe₃P???????????????23％～26％

100目以下Distaloy?Acu???????62％～70％

325目以下Ni?????????????????4～15％。

本發明粉末冶金零件尺寸控制劑的用途，其特征在于：按配比將325 目以下Fe₃P、100目以下Distaloy?Acu和325目以下Ni稱重后在雙錐混合 器內以19～21r/min的轉速混合30～35min以成為預混合尺寸控制劑，然后 將混合好的尺寸控制劑按0.05％～0.15％的質量百分比加入到粉末冶金零件 原材料內，在雙錐混合器內以19～21r/min的轉速混合30～35min。

添加劑用量少要求添加劑成分對通常粉末冶金材料內某種成分敏感。 本發明選擇P元素作為尺寸控制劑的主要作用成分，P元素加入原材料中 后，在1050℃與Fe形成共晶，有強烈的固溶強化作用，對產品強度有利； P元素對原材料中的C含量非常敏感，加入量的變化直接影響最終產品的 尺寸。

如直接添加磷粉后，燒結過程中P無法完全擴散，部分位置P含量 0.80％，由于Fe-P共晶在P含量超過0.6％后脆性增加，引起產品的力學性 能波動，所以不能采用直接添加磷粉的方式。

本發明選擇Fe₃P(-325目)作為本尺寸控制劑的基體，當采用Fe₃P(-325 目)的P元素引入方式后，最高P含量為0.21％，在此含量內Fe-P共晶有 最佳的綜合力學性能。另外，同時由于P元素對產品的尺寸變化影響太大， 不利于生產過程中工藝控制，因此引入緩沖劑Cu和Ni，為避免偏析，Cu 的引入采用了Distaloy?ACu(-100目)。為了控制成本與不過多影響產品性 能，設計控制劑的添加量為0.05％～0.15％。為達到尺寸控制劑加入量與產 品尺寸變化成線形的要求，采用了實驗擬合法，發現在加入量為 0.05％～0.15％時對粉末冶金通用的Fe-C，Fe-Cu-C，Fe-Cu-Ni-Mo-C系列材 料，P：Cu：Ni(質量比)在67：66：100時線形擬合誤差為0.4％，73： 66：100時線形擬合誤差為9.5％，67：85：100時線形擬合誤差為11.5％， 67：66：80時線形擬合誤差為6.8％。因此確定P：Cu：Ni(質量比)為 67：66：100為最佳含量，換算成各引入劑含量質量比為12：33：5。即本 尺寸控制劑最佳配方為Fe₃P(-325目)24％，Distaloy?ACu(-100目)66％， Ni(-325目)10％，加入量為0.05％～0.15％。