[發明專利]一種細長狀粉末冶金管/棒坯體的懸垂燒結方法

無效

• 申請號: 201010259586.5
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN101912968A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 楊保軍;湯慧萍;奚正平;王建永;汪強兵;李亞寧
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: B22F3/16
• 分類號: B22F3/16;B22F5/00;B22F5/12
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于金屬坯體熱處理技術領域，尤其是涉及一種細長狀粉末冶金管/棒坯體的懸垂燒結方法。

背景技術

所謂細長狀粉末冶金管/棒坯體，一般指外徑或等效直徑小于30mm，且長徑比(長度與外徑的比值)大于10的管狀坯料或棒狀坯料。粉末冶金坯料的燒結方法分為有填料燒結和無填料燒結兩種方法，所用裝舟方式有立式和臥式之別。實際進行燒結時，為了保證壓坯在燒結時受熱均勻、不變形，對于形狀較為復雜、長度較長、厚度較薄、管狀且壓坯強度低的粉末冶金壓坯，一般均采用有填料的燒結方式，此種有填料燒結方法是在被燒結粉末冶金坯體的周圍或中間填充適當的填料，使其在高溫燒結過程中保持坯體的形狀，所用燒結填料一般為電熔氧化鋁、電熔氧化鎂砂、高純氧化鋯砂等。

現如今對于金屬粉末成形且長徑比較大的管狀或棒狀坯體的燒結工藝，采用立式裝舟和裝填填料燒結方法(以下簡稱“立式裝料方法”)來保證燒結的垂直度和圓度。但是，上述燒結方法還存在以下缺點：①對于細長管坯或棒坯，采用立式裝料方法進行燒結時，由于顆粒狀的填料與坯體的熱膨脹系數不同，則容易使得低強度的坯體在燒結過程產生熱應力不均，導致產品產生裂紋、彎曲甚至斷裂的現象；②對于采用細小顆粒的填料填充燒舟時，所采用填料在真空爐中使用將造成細粉飛揚，污染爐膛，影響設備壽命；③添加填料燒結時，被燒結坯體中的有機揮發物不容易揮發和排除，特別是在氫氣氣氛中燒結時，細長管坯或棒坯中的揮發物很難被帶出爐子，則容易造成被燒結坯體出現表面污染、形成斑點等缺點；④在填料不純的情況下，填料中的雜質將會污染被燒結的粉末冶金管坯或棒坯。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種細長狀粉末冶金管/棒坯體的懸垂燒結方法，其設計合理、操作簡便、投入成本低、實現方便且使用效果好、所燒結的粉末冶金管/棒的成品率高，能有效解決細長金屬粉末冶金管/棒狀坯體燒結過程中易發生的斷裂、彎曲變形、表面污染等問題，而且具有自行矯直燒結坯的效果。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種細長狀粉末冶金管/棒坯體的懸垂燒結方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、垂直懸掛：將待燒結細長狀粉末冶金管/棒坯體的一端懸掛固定在布設于高溫燒結爐內的固定支撐結構上，并使得待燒結細長狀粉末冶金管/棒坯體在自身重力作用下，垂直懸掛在所述固定支撐結構上；所述待燒結細長狀粉末冶金管/棒坯體為經粉末冶金成型工藝加工而成的長度大于100mm、外徑或等效直徑小于30mm且長外比大于10的金屬管坯或金屬棒坯；待燒結細長狀粉末冶金管/棒坯體懸掛固定在所述固定支撐結構上的一端為其懸掛端；

步驟二、高溫燒結：采用所述高溫燒結爐且按照對垂直懸掛于所述固定支撐結構上的待燒結細長狀粉末冶金管/棒坯體進行800℃-2000℃高溫燒結；高溫燒結過程中，待燒結細長狀粉末冶金管/棒坯體始終垂直懸掛在所述高溫燒結爐內部。

上述一種細長狀粉末冶金管/棒坯體的懸垂燒結方法，其特征是：步驟一所述待燒結細長狀粉末冶金管/棒坯體的懸掛端通過由耐高溫金屬絲材制成的懸掛絲懸掛固定在所述固定支撐結構上，所述懸掛絲為能耐步驟二中采用高溫燒結爐對待燒結細長狀粉末冶金管/棒坯體進行高溫燒結時的高溫燒結溫度的金屬絲材；待燒結細長狀粉末冶金管/棒坯體的懸掛端上對應設置有供懸掛絲懸掛的掛孔或掛槽。

上述一種細長狀粉末冶金管/棒坯體的懸垂燒結方法，其特征是：所述固定支撐結構為燒舟、料架或布設在所述高溫燒結爐內的支撐桿，所述支撐桿由能耐所述高溫燒結爐內的高溫燒結溫度的高溫合金制成。

上述一種細長狀粉末冶金管/棒坯體的懸垂燒結方法，其特征是：步驟一中所述的將待燒結細長狀粉末冶金管/棒坯體的懸掛端懸掛固定在所述固定支撐結構之前，先在所述懸掛端上進行開孔或開槽并相應形成掛孔或掛槽；且將所述懸掛端懸掛固定在所述固定支撐結構上時，先將懸掛絲自掛孔或掛槽中穿過，再將懸掛絲的兩端固定在一起并形成一個封閉的懸掛環，之后將一個水平掛桿自所述懸掛內穿過后，再將水平掛桿連同懸掛于其上的待燒結細長狀粉末冶金管/棒坯體懸掛在所述固定支撐結構上；所述水平掛桿水平固定安裝在所述固定支撐結構上。