[發明專利]用于鋁鑄件的燒結粉末金屬嵌件的粉末金屬合金組合物

在審

• 申請號: 201880077573.0
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN111527221A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: I·W·唐納德森
• 申請（專利權）人: GKN燒結金屬有限公司
• 主分類號: C22C33/02
• 分類號: C22C33/02;B22D19/00;B22F5/00;F16C9/02;F16C33/14;B22F7/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡文清;沙永生

1.一種粉末金屬合金組合物，用于生產用于鑄造入鋁鑄件中的燒結粉末金屬嵌件，所述粉末金屬合金組合物包含：

鐵粉末金屬基底；

銅，其以鐵粉末金屬基底中的預合金化銅和混合含銅粉末金屬中的至少一種形式添加至鐵粉末金屬基底，以使得銅占粉末金屬合金組合物的3.5重量％或更高；以及

碳，其量占粉末金屬合金組合物的0.1重量％至1.0重量％；

其中，在將粉末金屬合金組合物壓實并燒結以形成燒結粉末金屬嵌件后，該燒結粉末金屬嵌件具有銅梯度，所述銅梯度在燒結粉末金屬嵌件的表面上提供比燒結粉末金屬嵌件晶粒中心更高的銅濃度。

2.如權利要求1所述的粉末金屬合金組合物，其中，混合含銅粉末金屬是元素銅粉末金屬。

3.如權利要求1所述的粉末金屬合金組合物，其中，存在于粉末金屬合金組合物中的銅在鐵粉末金屬基底中部分地預合金化，并且部分存在于與鐵粉末金屬基底混合的混合含銅粉末金屬中。

4.如權利要求3所述的粉末金屬合金組合物，其中，在鐵粉末金屬基底中預合金化的銅的量占粉末金屬合金組合物的3重量％，并且混合含銅粉末金屬中的銅超過粉末金屬合金組合物的0.5重量％。

5.如權利要求1所述的粉末金屬合金組合物，其中，存在于粉末金屬合金組合物中的銅包含至少3.5重量％的以混合含銅粉末金屬形式提供的銅。

6.如權利要求5所述的粉末金屬合金組合物，其中，添加至鐵粉末金屬基底的所有銅均來自混合含銅粉末金屬，并且在鐵粉末金屬基底中不存在預合金化銅。

7.如權利要求1所述的粉末金屬合金組合物，其中，存在于粉末金屬合金組合物中的銅部分預合金化在鐵粉末金屬基底中，并且預合金化在鐵粉末金屬基底中的銅的量選自下組：占粉末金屬合金組合物的1重量％、2重量％和3重量％。

8.如權利要求1所述的粉末金屬合金組合物，其中，鐵粉末金屬基底中包含至少部分碳。

9.如權利要求1所述的粉末金屬合金組合物，其中，粉末金屬合金組合物包含多種粉末金屬顆粒。

10.一種用于鑄造入鋁鑄件中的燒結粉末金屬嵌件，所述燒結粉末金屬嵌件包括：

含有如權利要求1所述的粉末金屬合金組合物的燒結體，其中，粉末金屬合金組合物的多個顆粒燒結在一起以形成燒結體；

其中，銅梯度導致燒結粉末金屬嵌件表面上的銅濃度高于燒結粉末金屬嵌件晶粒中心的銅濃度，以在將燒結粉末金屬嵌件鑄造到鋁鑄造材料中時幫助與鋁鑄件的鋁鑄造材料形成冶金結合。

11.如權利要求10所述的燒結粉末金屬嵌件，其中，燒結主體包括：

在其橫向側部上的一對相對端；

在位于所述一對相對端之間的主體一側上的軸承接收表面，其中，所述軸承接收表面適于將軸承容納于其中；以及

一對螺栓孔，其在垂直于軸承接收表面的軸線的軸向上延伸穿過主體。

12.如權利要求10所述的燒結粉末金屬嵌件，燒結體的微觀結構包括鐵素體晶粒、珠光體晶粒和離散的MnS晶粒。

13.如權利要求10所述的燒結粉末金屬嵌件，其中，燒結體的微觀結構包括游離銅。

14.如權利要求13所述的燒結粉末金屬嵌件，其中，微觀結構中的至少一些游離銅由相鄰鐵晶粒達到其銅溶解度極限而產生。

15.一種包括如權利要求10所述燒結粉末金屬嵌件的部件，其中，燒結粉末金屬嵌件已鑄造到鋁鑄造材料中，并且在鋁鑄造材料和燒結粉末金屬嵌件中的銅之間形成了冶金結合。