[發(fā)明專利]無磁性粉末冶金零件的制造方法以及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811564945.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN109680217B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 包崇璽;李玉柱;馮偉立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東睦新材料集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): B22F3/10
• 分類號(hào): B22F3/10;C22C38/04;C22C38/16;C22C33/02;B22F1/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi)

本發(fā)明涉及一種無磁性粉末冶金零件的制造方法，包括如下步驟：①混粉：C為0.7～2％，Mn為10～30％，P為0.05～1.5％；②成形；③燒結(jié)；以及還涉及將前述制造方法制造的零件作為電機(jī)平衡塊的應(yīng)用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：零件主要以鐵、碳、磷和錳組成，不含貴重金屬元素鎳、鉬、鎢等，成本低廉，燒結(jié)后合金無磁性，完全滿足電機(jī)平衡塊的使用要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粉末冶金零件制造領(lǐng)域，尤其涉及一種無磁性粉末冶金零件的制造方法以及應(yīng)用。

背景技術(shù)

無磁零件用途十分廣泛，涉及電力、軌道交通、建筑以及國防軍工等諸多領(lǐng)域。無磁零件相對(duì)磁導(dǎo)率μ值略大于1，在磁場(chǎng)中磁化作用很弱，即產(chǎn)生所謂的“無磁”現(xiàn)象，故形象地稱之為無磁鋼。無磁鋼作為一種鋼鐵功能材料，在磁場(chǎng)作用下基本不產(chǎn)生磁感應(yīng)。

無磁鋼室溫組織要求為穩(wěn)定的奧氏體，這是由于鐵素體、珠光體和馬氏體組織在常溫下為鐵磁性，在磁場(chǎng)中表現(xiàn)出很強(qiáng)的磁化作用，磁導(dǎo)率很高，而具有面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體為順磁性，磁導(dǎo)率很低，通過適當(dāng)?shù)奶砑雍辖鹪財(cái)U(kuò)大Fe－C合金相圖中的奧氏體區(qū)以及熱處理方法，就可以在室溫條件下獲得穩(wěn)定的單相奧氏體組織，從而使鋼鐵材料的磁導(dǎo)率保持在較低的水平。

對(duì)于鋼材而言，無磁合金主要為奧氏體不銹鋼和Fe－Mn系無磁鋼。奧氏體不銹鋼主要利用鎳擴(kuò)大奧氏體區(qū)，而Fe－Mn系無磁鋼主要利用較高的Mn、C含量在室溫即獲得奧氏體組織，主要包括Fe－Mn、Fe－Mn－Cr和Fe－Mn－Al系無磁結(jié)構(gòu)鋼。

無磁零件的其中一種用途即為用于制造電機(jī)的平衡塊。對(duì)于電機(jī)的平衡塊而言，通過配重，維系電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)平衡。在電機(jī)的磁場(chǎng)中使用含鐵素體、馬氏體的鋼材制造的平衡塊會(huì)發(fā)生磁化，引起電機(jī)的不平衡，導(dǎo)致振動(dòng)加大，噪音增加。一般電機(jī)的平衡塊使用的材料為鋅合金，銅合金以及奧氏體不銹鋼等。由于鋅合金的密度較低，平衡塊體積過大，滿足不了電機(jī)小型化的需求。銅合金密度雖能滿足要求，但是由于銅合金價(jià)格昂貴，性價(jià)比較低。奧氏體不銹鋼密度滿足要求，但是加工性能較差，價(jià)格也較為昂貴。

粉末冶金作為一種少無切削的加工工藝，也被應(yīng)用在無磁零件的制造上。在用粉末冶金方法制造Fe-Mn-C合金時(shí)由于燒結(jié)困難，產(chǎn)品密度難以提升。為了解決這個(gè)問題有公開號(hào)為CN106544570B的中國專利《一種高密度無磁平衡塊及其粉末冶金制備方法和應(yīng)用》公開了一種高密度無磁鋼平衡塊零件及其制備方法，該方法添加WC，電解銅和磷銅合金于Fe-Mn-C系預(yù)合金中，通過液相燒結(jié)實(shí)現(xiàn)Fe-Mn-C合金的致密化。但該專利添加的WC，電解銅和磷銅的價(jià)格較為昂貴，且液相比例較高，燒結(jié)后零件變形較大，精度較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種低成本的無磁性粉末冶金零件的制造方法。

本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種利用前述無磁性粉末冶金零件的制造方法制得的零件用作電機(jī)平衡塊的應(yīng)用。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：該種無磁性粉末冶金零件的制造方法，其特征在于包括如下步驟：

①混粉，原料粉混合，并保證各組分的質(zhì)量百分含量分別為：C為0.7～2％，Mn為10～30％，P為0.05～1.5％，不超過2％的不可避免雜質(zhì)，潤滑劑0.3～1.0％，余量為鐵；

②成形；

③燒結(jié)。

在所述步驟③燒結(jié)之后可以根據(jù)需要進(jìn)行或不進(jìn)行步驟④機(jī)加工：對(duì)難以通過模具成形部分，采用機(jī)加工方式進(jìn)行處理。

本發(fā)明所用潤滑劑為粉末潤滑劑，可以選擇硬脂酸鹽，聚酰胺蠟，聚丙烯酰胺蠟等現(xiàn)有技術(shù)中常用的潤滑劑中的任意一種。

本發(fā)明的成形可以選擇模壓成型，溫模壓制，溫壓成型等現(xiàn)有技術(shù)中常用成形工藝中的任意一種。