[發明專利]一種粉末冶金合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201310469320.7
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103602899A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 胡光榮
• 申請（專利權）人: 銅陵新創流體科技有限公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C22C33/02;B22F1/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及粉末冶金領域，特別是一種粉末冶金合金材料及其制備方法。

背景技術

粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經過成形和燒結，制取金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工業技術。目前，粉末冶金技術已被廣泛應用于交通、機械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業等領域，成為新材料科學中最具發展活力的分支之一。粉末冶金技術具備顯著節能、省材、性能優異、產品精度高且穩定性好等一系列優點，非常適合于大批量生產。另外，部分用傳統鑄造方法和機械加工方法無法制備的材料和復雜零件也可用粉末冶金技術制造，因而備受工業界的重視。粉末冶金結構件制品材料成分不受熔煉限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它結構組分，并且在相當大的范圍內根據要求進行調整，進而在力學性能上能達到與鋼件匹配的效果。

粉末冶金機械化程度高，既能減少人員，又能提高效率，進而節約成本。粉末冶金技術能取代傳統的制造工藝，為廣大傳統企業節約成本。

所以研究各種機械零部件的粉末冶金的配方，適應不同的需要，具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種硬度大、耐磨性好的粉末冶金合金材料及其制備方法。

為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施：

一種粉末冶金合金材料，由下列重量份的原料制成：鎳15-16、鉬3-4、錳3-4、鐵60-65、Si?2.2-2.8、Cu?1.5-2.5、Mg?1.1-1.6、Zn?3.7-4.4、助劑2-3；

所述的助劑由下列重量份的原料制成：鐵粉30-34、竹炭3-5、檸檬酸2-3、納米二氧化鈦1-2、硅烷偶聯劑KH550?1-2、四氧化三鐵3-4、磷酸二氫鉀1-2、硬酯酸鋅2-3、N220炭黑1-2、甲基三甲氧基硅烷1-2；制備方法是將鐵粉、竹炭、四氧化三鐵、磷酸二氫鉀、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三甲氧基硅烷混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920-950℃下煅燒3-4小時，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70℃，在1200-1500轉/分下攪拌1-2小時，即得。

本發明所述粉末冶金合金材料，由以下具體步驟制成：

（1）將鎳、鉬、錳、鐵混合，加入適量水中，送入球磨機中球磨，得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在8-10Mpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮氣保護氣氛下650-750℃進行燒結8-10小時，將燒結后的物料粉碎后過200-400目篩；

（2）將其它剩余成分混合均勻；

（3）將步驟（1）、（2）物料在55-65℃下混合攪拌均勻60-90分鐘后，裝入模具，壓制成坯；

（4）將壓坯放在燒結爐中，以6-8℃/分鐘速率升溫至800-850℃條件下燒結2-3小時;然后以5-7℃/分鐘速率升溫至1050-1150℃條件下燒結2-3小時；再以再以8-10℃/分鐘速率降溫至320-340℃，保溫2-3小時后，空氣中緩冷至室溫。

本發明根據需要的不同，對材料的組成進行調整，生產的合金材料其抗拉強度、氣密性高組織結構均勻，硬度大、耐磨性好，廣泛適應于各環境；而且生產工藝簡單，成本低，提高了生產效率。

具體實施方案

下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。

一種粉末冶金合金材料，由下列重量份（公斤）的原料制成：鎳15、鉬3、錳3、鐵60、Si?2.2、Cu?1.5、Mg?1.1、Zn?3.7、助劑2；

所述的助劑由下列重量份（公斤）的原料制成：鐵粉30、竹炭3、檸檬酸2、納米二氧化鈦1、硅烷偶聯劑KH550?1、四氧化三鐵3、磷酸二氫鉀1、硬酯酸鋅2、N220炭黑1、甲基三甲氧基硅烷1；制備方法是將鐵粉、竹炭、四氧化三鐵、磷酸二氫鉀、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三甲氧基硅烷混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920-950℃下煅燒3-4小時，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70℃，在1200-1500轉/分下攪拌1-2小時，即得。

本發明所述粉末冶金合金材料，由以下具體步驟制成：