[發明專利]一種粉末冶金用潤滑劑的制備及粘結混合粉末制造方法

有效

• 申請號: 201710543005.2
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107321973B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 曲選輝;孫海身;章林;陳彥;陳芳芳
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明屬于粉末冶金混合粉末制備技術領域，涉及一種高效粘結混合粉末的制備方法。設計一種兼具觸變特性的粘結潤滑劑，可有效降低粉末冶金鐵基制品中的潤滑劑添加量，同時能顯著提高合金粉末分布均勻性；采用雙錐噴霧混料器進行粘結化處理，粘結潤滑劑溶液在高壓氣體的作用下被霧化，混料器內呈負壓，易揮發溶劑與筒壁接觸后形成蒸汽，蒸汽由真空泵抽出，提高了干燥速率。粘結潤滑劑與翻動的物料充分接觸，將超細銅粉、羰基鎳粉、超細鉬粉、超細錳粉、超細石墨粉等均勻粘附在鐵粉顆粒表面，得到粘結化鐵基粉末。有效改善了混合粉末的流動性。該發明制備工藝簡單，制造成本低。

技術領域

本發明屬于粉末冶金混合粉末制備技術領域，涉及一種高效粘結混合粉末的制備方法。

背景技術

當前，提高鐵基粉末冶金制品的密度是現今研究的熱點，尤其是高效潤滑劑的制備成為研究的重點。通過降低潤滑劑的添加量，改進潤滑劑在鐵粉表面的形態，降低合金元素的偏析，來提高鐵基制品的致密度，因此，潤滑劑的性能好壞及添加量和添加方式成為提高鐵基制品密度的關鍵。當前粘結預混合粉末的制備技術，是指用有機粘結劑將細小的石墨、合金粉末及潤滑劑粘結在較粗的鐵粉表面上。與傳統預混合粉末相比，其主要優點是，流動性好，少揚塵與無偏析，可提高零件一致性與生產率。這種粘結預混合粉末適合于生產高性能粉末冶金制品，以及其他各種需要優異充填特性的預混合粉末的場合。不過有機粘結劑添加量較多，再添加潤滑劑后，預混合粉末中的有機添加劑比例提高，降低了粉末冶金制品的生坯密度，造成燒結制品的孔隙率提高，力學性能變差。

本發明采用聚合物共混改性工藝制備一種觸變性潤滑劑，潤滑劑在高速剪切力作用下變為粘性液體，液體流動均勻包覆金屬粉末顆粒，有利于金屬顆粒緊密排列，大幅降低密度梯度。采用雙錐噴霧粘結混合工藝制備粘結化混合粉末，首先將有機聚合物通過共混改性制備出兼具潤滑和粘結特性的觸變性潤滑劑，將其溶解于混合溶劑中，經高壓噴霧噴灑在合金粉末中，使石墨和合金粉末等添加劑更加均勻的粘附在鐵粉表面，利用雙錐噴霧混料器均勻混合干燥后，通過壓制燒結，獲得高致密度鐵基制品。在壓制過程中，潤滑劑能夠在壓力作用下擠出到生坯外表面，脫模時可有效降低脫模力，提高產品表面光潔度和尺寸穩定性。

發明內容

本發明目的在于提供一種制造新型粘結潤滑劑和粘結混合粉末的方法，旨在提高鐵基合金制品的致密度和成分均勻性。

一種粉末冶金用潤滑劑，兼具粘結劑功能，其主要組成成分為：EBS蠟20％～55％，聚乙烯蠟10％～20％，微晶蠟10％～20％，聚酰胺蠟0.5％～2％，石蠟0.1％～1％，肉豆蔻酸0.1％～2％，硬脂酸5％～35％，月桂酸5％～10％，異辛酸0.1％～1％，茂金屬鹽0.2％～1％等，添加少量的抗氧化穩定劑0.1％～3％左右。

進一步的，所述抗氧化穩定劑為二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉等化合物及其衍生物或聚合物；2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯和雙十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯等；

如上所述潤滑劑的制備方法，經聚合物共混改性獲得，在溫度60℃～100℃攪拌熔融混合0.5h～2h，經氣流或機械破碎為尺寸小于10μm的粉末；

進一步的，所述聚合物共混改性采用可溫控的雙螺桿混料機，氣流破碎使用氣流磨或熔體高壓噴嘴設備，或使用旋轉粉碎機機械破碎；