[發明專利]一種高細晶霧化銅合金粉的制備方法

有效

• 申請號: 201910175613.1
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN109750184B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 斯曉峰;陳連生;鄭勇
• 申請（專利權）人: 金華市程凱合金材料有限公司
• 主分類號: C22C9/02
• 分類號: C22C9/02;C22C9/08;C22C1/04;B22F9/08
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 徐敏燦

本發明涉及新材料技術領域，特別涉及一種高細晶霧化銅合金粉的制備方法，所述合金按質量百分比計包括以下元素：鉛Pb％:5～27％；錫Sn％:0.5～15％；鋅Zn％:1～6％；Ni％:2～9％；余量為銅Cu；本發明所述的制備工藝加入的鉻、釩等晶粒長大抑制劑在霧化銅粉燒結過程中發揮作用，可以有效地阻止部分銅合金晶粒的不規則長大，使合金中晶粒均勻化；本發明高細晶組織霧化銅合金粉生產的銅基軸承合金，可以突破性減少粉末冶金生產工藝的固有缺陷，提高整體材料的性能。

技術領域

本發明屬于新材料技術領域，具體涉及一種高細晶霧化銅合金粉的制備方法。

背景技術

本發明的霧化銅合金粉是生產內燃機銅基軸承材料的減摩材料。近年來，隨著內燃機日益向高速、高增壓方向發展，對內燃機滑動軸承減摩材料的技術要求也越來越高。銅基軸承合金是一種非常重要的軸承減摩材料，在重載發動機、高轉速發動機成為市場主體的時候，普通的銅基軸承合金已經很難適應市場的需求。普通的銅基軸承合金由于粉末冶金生產工藝固有的缺陷，在合金微觀結構上各組元存在偏析，組織晶粒粗細不均勻，該材料在重載高轉速環境下工作，組元偏析點和晶粒不均勻處易出現應力集中，成為問題源和斷裂源，影響整體材料的性能及壽命。

而用本發明的高細晶組織霧化銅合金粉作為原料生產的銅基軸承合金，利用稀土元素與雜質元素硫、磷形成穩定的絡合物的原理，消除該些組元偏聚對合金性能不利的影響，改善各組元在合金中的偏析情況，在銅合金熔煉期間各組元在合金中均勻分布，在銅合金霧化冷卻過程中稀土絡合物會率先成為晶核，有利于晶粒的形成，有細化晶粒的作用，而均勻分布的稀土絡合物對合金材料有彌散強化的作用，消除合金材料不利影響的同時提高材料的性能。

在過去的幾十年中，霧化銅粉作為銅基軸承的減摩材料，得到了廣泛的應用，國內霧化銅粉生產廠家也只僅限于能生產霧化銅粉，對霧化銅粉及其材料的微觀結構關注不多，國內相關的科研院校也沒有相應研究報道，在理論上，到目前為止，該行業還沒有權威的理論來支撐。

針對上述專利存在的問題，本發明研發了一種高細晶霧化銅合金粉能夠很好的滿足市場的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種細分率高、球形度高、不易發生團聚的高細晶霧化銅合金粉的制備方法。

本發明通過如下的技術方案實現的：

一種高細晶霧化銅合金粉的制備方法,所述合金按質量百分比計包括以下元素：鉛Pb％:5～27％；錫Sn％:0.5～15％；鋅Zn％:1～6％；Ni％:2～9％；余量為銅Cu，所述高細晶霧化銅合金粉的制備方法包括以下步驟：

(1)根據上述合金成分稱取原料完成配料；

(2)配料后材料在中頻爐熔煉，熔煉過程中加稀土添加劑及晶粒長大抑制劑；

(3)然后在霧化系統中進行霧化；

(4)烘干冷卻；

(5)經過篩分；

(6)合批包裝制得銅合金粉；

其中，步驟(2)所述中頻爐熔煉，原料進入中頻爐在1200～1400℃下熔煉40-60分鐘，各材料金屬在中頻爐中合金化；

其中，步驟(2)所述中頻爐熔煉，所述稀土添加劑主要有稀土鈰、鑭、釔等氧化物，添加的量為0.1～0.5wt％；

其中，步驟(2)所述中頻爐熔煉，所述晶粒長大抑制劑主要有鉻、釩等金屬及其化合物，添加的量為0.1～0.5wt％；

其中，步驟(2)所述中頻爐熔煉，添加磷銅用于改善銅水流動性及去除銅合金的氧，添加磷的量在0.1～0.3wt％；

其中，步驟(3)所述霧化系統中霧化，霧化時間為10～20分鐘，有水霧化及氣霧化兩種方式；