[發(fā)明專利]一種粉末冶金復合材料及其制備方法

無效

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• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103537664A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 黃浩
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖市鴻坤汽車零部件有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/16;C22C38/16
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及粉末冶金領域，特別是一種粉末冶金復合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

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(jīng)過成形和燒結(jié)，制取金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工業(yè)技術(shù)。目前，粉末冶金技術(shù)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(yè)等領域，成為新材料科學中最具發(fā)展活力的分支之一。粉末冶金技術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點，非常適合于大批量生產(chǎn)。另外，部分用傳統(tǒng)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(shù)制造，因而備受工業(yè)界的重視。粉末冶金結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)組分，并且在相當大的范圍內(nèi)根據(jù)要求進行調(diào)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(jié)約成本。粉末冶金技術(shù)能取代傳統(tǒng)的制造工藝，為廣大傳統(tǒng)企業(yè)節(jié)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(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種一種粉末冶金復合材料及其制備方法。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實施：

一種粉末冶金復合材料，由下列重量份的原料制成：石墨粉2.3-2.4、銅粉0.9-1.1、氧化鋅0.24-0.35、硫化亞錳1.2-1.4、氧化鋁0.2-0.3、Bi0.1-0.15、Nd0.2-0.24、Mg1.34-1.45、Mo0.23-0.26、V1.2-1.3、硬脂酸3.2-3.4、鐵粉92-94、助劑1-2；

所述助劑由下列重量份的原料制成：鐵粉3-4、氧化鋅2-3、二氧化鈦1-2、偏磷酸鈉2-3、高嶺土粉5-6、氮化鋁粉1-2、硅烷偶聯(lián)劑KH550?2-3、硼化鉻5-6、順丁烯二酸酐2-3、二甲基硅油1-2、鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411?2-3、氰尿酸鋅1-2；制備方法是將鐵粉、氧化鋅、二氧化鈦、偏磷酸鈉、高嶺土粉、氮化鋁粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550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(zhuǎn)/分下攪拌1-2小時，即得。

本發(fā)明所述粉末冶金復合材料，由以下具體步驟制成：

（1）將銅粉、氧化鋅、硫化亞錳、氧化鋁、Bi、Nd、Mg、Mo、V、鐵粉混合，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8-11Mpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮氣保護氣氛下600-650℃進行燒結(jié)8-10小時，將燒結(jié)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65-95分鐘后，裝入模具，壓制成坯；

（4）將壓坯放在燒結(jié)爐中，以9-12℃/分鐘速率升溫至350-450℃條件下燒結(jié)1-2小時；然后以5-7℃/分鐘速率升溫至1100-1150℃條件下燒結(jié)2-3小時；最后空氣中冷卻至室溫即可。

本發(fā)明原料中增加石墨，增加了材料的耐磨性與潤滑性，制造的材料組織致密，微觀結(jié)構(gòu)良好，孔隙很少，結(jié)構(gòu)剛度、硬度、耐疲勞性能、抗拉強度性能優(yōu)良，而且對環(huán)境污染小，生產(chǎn)成本低，效率高。

具體實施方案

下面通過具體實例對本發(fā)明進行詳細說明。

一種粉末冶金復合材料，由下列重量份（公斤）的原料制成：石墨粉2.3、銅粉0.9、氧化鋅0.24、硫化亞錳1.2、氧化鋁0.2、Bi0.1、Nd0.2、Mg1.34、Mo0.23、V1.2、硬脂酸3.2、鐵粉92、助劑1；

所述助劑由下列重量份（公斤）的原料制成：鐵粉4、氧化鋅2、二氧化鈦2、偏磷酸鈉2、高嶺土粉6、氮化鋁粉1、硅烷偶聯(lián)劑KH550?3、硼化鉻6、順丁烯二酸酐2、二甲基硅油2、鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411?3、氰尿酸鋅2；制備方法是將鐵粉、氧化鋅、二氧化鈦、偏磷酸鈉、高嶺土粉、氮化鋁粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550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(zhuǎn)/分下攪拌1-2小時，即得。本發(fā)明所述粉末冶金復合材料，由以下具體步驟制成：