[發(fā)明專利]雙金屬管套真空燒結(jié)成型工藝及其制品

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710362888.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106944612B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧俊杰;羅才元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東博杰特新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): B22F1/00
• 分類號(hào): B22F1/00;B22F3/04;B22F3/03;B22F3/10;B22F3/24;B22F7/08;B22F5/12
• 代理公司: 東莞市神州眾達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44251
• 代理人: 劉漢民

本發(fā)明公開(kāi)了一種雙金屬管套真空燒結(jié)成型工藝及其制品，其工藝包括以下步驟：（1）粉末制備；（2）基材管套準(zhǔn)備；（3）冷等靜壓；（4）燒結(jié)成型；（5）機(jī)加工，獲得合格的雙金屬管套制品。本發(fā)明的工藝步驟易于實(shí)現(xiàn)，合理將冷等靜壓和真空燒結(jié)相結(jié)合，從而制得合金組織致密性較高，綜合性能好的雙金屬管套產(chǎn)品，適用于各種金屬合金粉末，如鐵基合金、鎳基合金、鈷基合金、Mo₂FeB₂和Mo₂NiB₂基金屬陶瓷的燒結(jié)，能獲得較高致密性的合金組織；相對(duì)于離心澆鑄，對(duì)粉末熔液的流動(dòng)性無(wú)要求，適應(yīng)各種合金粉末，受工件尺寸影響較小，相對(duì)于熱等靜壓，工藝簡(jiǎn)單，周期短，成本低，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，利于廣泛推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于真空燒結(jié)成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙金屬管套真空燒結(jié)成型工藝及其制品。

背景技術(shù)

雙金屬管套是在內(nèi)孔包覆一層合金層，使零件獲得優(yōu)異的耐磨性和耐腐蝕性，從而滿足極端工況下的使用要求。目前市場(chǎng)上雙金屬管類產(chǎn)品，一般采用離心澆鑄的工藝成型，高端的則采用熱等靜壓燒結(jié)。

離心澆鑄是將合金粉末裝入基材套內(nèi)孔，通過(guò)感應(yīng)加熱使合金熔化，然后高速旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下使合金熔液覆于基材套內(nèi)孔，凝固而得到雙金屬管。離心澆鑄對(duì)設(shè)備要求低而應(yīng)用廣乏，然而，針對(duì)離心澆鑄的工藝特點(diǎn)，存在不可避免的缺點(diǎn)，離心澆鑄對(duì)合合金熔液的流動(dòng)性要求較高，為了獲得較好的流動(dòng)性，往往會(huì)添加B、Mn等潤(rùn)濕劑，從而一定程度上改變了合金的成分，降低了合金的一些特殊性能；對(duì)于難熔金屬占比較高的合金，液相少流動(dòng)性差，采用離心澆鑄不能達(dá)到理想的效果；離心澆鑄受工件尺寸的影響大，孔徑大的離心力較大，合金組織致密性較高，小孔徑工件離心力較小，合金的組織致密性較低；合金中各種元素或合金比重不同，在離心過(guò)程中容易發(fā)生偏析，導(dǎo)致合金均勻性變差，從而降低了合金的綜合性能。

熱等靜壓燒結(jié)的雙金屬管套，組織致密性很高，可以獲得高質(zhì)量的合金層，然其工藝復(fù)雜，對(duì)設(shè)備、人員要求很高。熱等靜壓包套設(shè)計(jì)、焊接要求極高，否則在燒結(jié)時(shí)會(huì)發(fā)生漏氣而導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢；長(zhǎng)徑比較大的工件變形大，校正的難度較高，校正時(shí)合金層易產(chǎn)生裂紋甚至斷裂；機(jī)加工難度較大，幾個(gè)成本高；因?yàn)闊岬褥o壓設(shè)備昂貴，工藝復(fù)雜，單爐生產(chǎn)成本很高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述的不足，本發(fā)明目的之一在于，提供一種制造工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)的雙金屬管套真空燒結(jié)成型工藝。

本發(fā)明目的之二在于，提供一種采用上述雙金屬管套真空燒結(jié)成型工藝制得的制品。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是：

一種雙金屬管套真空燒結(jié)成型工藝，其包括以下步驟：

（1）粉末制備：將合金粉末和粘結(jié)劑相混合均勻，待干燥后進(jìn)行破碎造粒，獲得具有一定的流動(dòng)性的包覆粘結(jié)劑的合金粉末混合料；其中合金粉末的重量百分比為91～98.5%，粘結(jié)劑的重量百分比為1.5～9%；所述粘結(jié)劑為石蠟、聚乙二醇或橡膠中的一種或多種混合。所述合金粉末為鐵基合金粉末、鎳基合金粉末、鈷基合金粉末、Mo₂FeB₂和Mo₂NiB₂基金屬陶瓷粉末中的一種。此工藝也適用于添加碳化物(碳化物通常使用WC、TiC、VC、CrC等)的強(qiáng)化粉末。

（2）基材管套準(zhǔn)備：基材套選用與合金熱膨脹系數(shù)相近的材料，基材套內(nèi)孔的尺寸取決于所要求合金的厚度，并預(yù)留后續(xù)的機(jī)加工余量；

（3）冷等靜壓：將冷等靜壓套放置在基材套內(nèi)，并通過(guò)冶具定心使冷等靜壓套與基材套同軸心設(shè)置，該冷等靜壓套與基材套之間形成空腔；將合金粉末混合料裝入空腔，在震動(dòng)平臺(tái)上將空腔內(nèi)的合金粉末混合料震實(shí)形成胚體，然后將冷等靜壓套密封并施加80～300MPa的冷等靜壓壓力將坯體壓密實(shí)；

（4）燒結(jié)成型：其包括脫脂階段和燒結(jié)階段；