[發(fā)明專利]多元鋁青銅粉末及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910021904.1
• 申請日: 2009-03-20
• 公開（公告）號: CN101818284A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王智平;路陽;李文生;蘇義祥;牛顯明;田國慶;徐建林;朱昌盛;肖榮振;馮力
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號: C22C9/01
• 分類號: C22C9/01;C22C1/04
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋁青銅減摩涂層材料，具體是鋁青銅粉末及其制備方法。

背景技術(shù)

目前，為減少不銹鋼及鈦鋼鏡面板片工件生產(chǎn)過程中的滑痕、劃傷，提高產(chǎn)品的一級品率，減少產(chǎn)品后續(xù)拋光成本，多采用與不銹鋼制品成分互異性大的鋁青銅合金替代Cr12、Cr12MoV、Cr15等合金鋼來制造模具。鋁青銅強度較合金鋼低，模具強度、剛度不夠，易發(fā)生整體模具壓潰、開裂等；在模具關(guān)鍵部位放置鋁青銅墊塊，則模具復(fù)雜，墊塊更換困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種多元鋁青銅粉末及其制備方法。

多元鋁青銅粉末，按重量百分比計量其成分為：Cu75.00～82.00％，Al10.00～16.00％，Mn0.80～2.50％，F(xiàn)e2.50～5.00％，Co0.20～2.00％，Ni0.40～2.00％，Zn0.40～1.20％，稀土0.02～2.50％，雜質(zhì)≤1.00％。

上述多元鋁青銅粉末的制備方法為：首先按以上所述的成分進行配料制備預(yù)合金液，即將配好的原材料在加熱裝置中在大氣氣氛中進行熔化，熔清后吹氣預(yù)精煉，加入預(yù)脫氧劑預(yù)脫氧，在1250℃保溫，進行化學(xué)精煉并進行終脫氧，耙渣，含氣量檢驗合格后加入覆蓋劑保溫，1260℃靜置3～5分鐘，扒凈渣子，將合金溫度控制保溫在1160～1200℃之間；第二步是將流速300～400g/s的合金液注入漏包嘴直徑為6mm，噴射頂角為33°的雙流高壓自由降落式噴嘴氣體霧化制粉設(shè)備中，在惰性氣體保護下用2～8MPa氮氣氣霧化合金，制備成-150～+350目粉末。

本發(fā)明的有益效果為：圖1是制得粉末的形貌圖，圖2是圖1的局部放大圖，如圖1、圖2所示，粉末的形貌呈現(xiàn)為較為規(guī)則的圓球形，表面結(jié)構(gòu)光滑平整，基本上沒有凹坑或孔狀組織，致密度好。粉末的松裝密度為3.56/g·cm^-3、流動性為23.9/s·(50g)^-1。

圖3是篩分析法測試的粉末粒度分布圖，小于100μm的細(xì)顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)接近70％，按照粉末粒度級別的劃分標(biāo)準(zhǔn)，粉末屬于中細(xì)粉。霧化壓力在鋁青銅粉末制備過程中起著極為重要的作用，較高的霧化壓力更容易得到較細(xì)的粉末，并且霧化壓力愈高，愈趨向于得到較為規(guī)則的圓球形粉末。因為，霧化壓力越高，氮氣流體的速度越快，動能就越大，從而對金屬液流破碎的效果就愈好，從而所得粉末愈細(xì)。

鋁青銅粉末通過激光熔敷或等離子噴涂技術(shù)在鋼合金坯上制備減摩涂層，實現(xiàn)涂(熔)敷層與合金鋼模具基體的冶金結(jié)合，從而消除銅合金模具等耐磨件強度、剛度偏低的弊端。采用本發(fā)明的鋁青銅粉末形成的鋁青銅涂(熔)敷層與不銹鋼及鈦鋼材料的摩擦系數(shù)為0.08。

具體實施方式

實施例1：

按重量百分比計量，本發(fā)明的多元鋁青銅粉末組分為：Cu75.00％，Al16.00％，Mn2.40％，F(xiàn)e2.50％，Co1.50％，Ni2.00％，Zn0.40％，Re0.20％。

按上述成分進行配料制備預(yù)合金液，即將配好的原材料在加熱裝置中在大氣氣氛中進行熔化，熔清后吹氣預(yù)精煉，加入預(yù)脫氧劑預(yù)脫氧，在1250℃保溫，進行化學(xué)精煉并進行終脫氧，耙渣，含氣量檢驗合格后加入覆蓋劑保溫，1260℃靜置3～5分鐘，扒凈渣子，將合金溫度控制保溫在1160～1200℃之間；將流速300～400g/s的合金液注入漏包嘴直徑為6mm，噴射頂角為33°的雙流高壓自由降落式噴嘴氣體霧化制粉設(shè)備中，在氬氣保護下用2MPa氮氣氣霧化合金，制備成-150～+350目粉末，然后，烘粉、篩選分類、儲存。鋁青銅粉末通過激光熔敷或等離子噴涂技術(shù)在鋼合金坯上制備減摩涂層。

實施例2：

按重量百分比計量，本發(fā)明的多元鋁青銅粉末的組分為：Cu82.00％，Al13.00％，Mn0.80％，F(xiàn)e2.50％，Co0.20％，Ni0.40％，Zn0.40％，Re1.10％，雜質(zhì)≤1.0％。

按上述成分進行配料制備預(yù)合金液，即將配好的原材料在加熱裝置中在大氣氣氛中進行熔化，熔清后吹氣預(yù)精煉，加入預(yù)脫氧劑預(yù)脫氧，在1250℃保溫，進行化學(xué)精煉并進行終脫氧，耙渣，含氣量檢驗合格后加入覆蓋劑保溫，1260℃靜置3～5分鐘，扒凈渣子，將合金溫度控制保溫在1160～1200℃之間；將流速300～400g/s的合金液注入漏包嘴直徑為6mm，噴射頂角為33°的雙流高壓自由降落式噴嘴氣體霧化制粉設(shè)備中，在氬氣保護下用6MPa氮氣氣霧化合金，制備成-150～+350目粉末，然后，烘粉、篩選分類、儲存。鋁青銅粉末通過激光熔敷或等離子噴涂技術(shù)在鋼合金坯上制備減摩涂層

實施例3：