[發明專利]一種滲銅導管材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911030512.1
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110625110B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 戴澤玉;張江良;王厚發
• 申請（專利權）人: 安徽金億新材料股份有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F5/12;B22F3/10;B22F3/26;C22C38/20;C22C38/22;C22C33/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

本發明提供了一種滲銅導管材料及其制備方法和應用，屬于復合材料技術領域。本發明提供的滲銅導管材料由包括以下重量份的原料制備得到：碳粉1～2份、電解銅粉18～22份、鉻鉬粉1～3份、鐵鉬粉5～7份、潤滑劑5～15份、鐵鉻粉2～6份和水霧化鐵粉40～50份。本發明在鐵基復合材料中添加多種合金元素，尤其是電解銅粉的添加，含有多元素銅，能夠有效填充零件中的空隙率，增加零件致密性及熱傳導。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，尤其涉及一種滲銅導管材料及其制備方法和應用。

背景技術

目前國內的高端發動機氣門導管材料主要采用純黃銅制備，成本較高。而采用一般粉末冶金制備的含銅量高的氣門導管無法達到純黃銅導管的各項性能要求，密度僅為6.2～6.4g/cm³，零件中10％以上的孔隙大幅度降低了材料的綜合力學性能。因此，研發一種價格低廉，且具有良好性能的導管材料替代純黃銅導管材料具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種滲銅導管材料及其制備方法和應用，本發明提供的滲銅導管材料大量采用價格較低的鐵基粉末，能夠節約銅的用量，成本低廉，且得到的滲銅導管材料具有高耐磨、高強度、抗氧化、抗腐蝕、熱傳導性能優異、致密性好等優點。這種材料已成功替代了一款四缸汽油發動機，排氣氣門導管CuZn36Mn3AL2SiPb材料,材料性能經過驗證也得到了認可，該材料目前可替代高端發動機的銅氣門導管材料。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種滲銅導管材料，由包括以下重量份的原料制備得到：碳粉1～2份、電解銅粉18～22份、鉻鉬粉1～3份、鐵鉬粉5～7份、潤滑劑5～15份、鐵鉻粉2～6份和霧化鐵粉40～50份。

優選的，所述鉻鉬粉中鉻與鉬的質量比為(1～2)：1。

優選的，所述鐵鉬粉中鐵與鉬的質量比為(3～6):1。

優選的，所述電解銅粉中包括銅和鉻，所述銅與鉻的質量比為(13～16):1。

優選的，各制備原料中，粒徑為+100目的顆粒＜5wt.％，粒徑為-100目～+150目的顆粒占10～14wt.％，粒徑為-150目～+250目的顆粒占30～34wt.％，粒徑為-250目～+325目的顆粒占12～16wt.％，粒徑為-325目～+400目的顆粒占14～18wt.％，粒徑為-400目的顆粒＜25wt.％，各粒徑的質量百分比總和為100％。

本發明提供了上述方案所述滲銅導管材料的制備方法，包括以下步驟：

將除電解銅粉以外的制備原料混合，得到混合料；

將所述混合料和電解銅粉分別進行溫壓成形，得到基體坯和銅坯；

利用所述銅坯對基體坯進行滲銅燒結，得到滲銅鋼坯；

將所述滲銅鋼坯依次進行多段溫區燒結和真空浸油，得到滲銅導管材料。

優選的，將所述混合料進行溫壓成形時的壓力為190～300KN，溫度為25～35℃，保溫保壓時間為3～10min；

將所述電解銅粉進行溫壓成形時的壓力為100～180KN，溫度為20～30℃，保溫保壓時間為3～10min。

優選的，所述滲銅燒結的溫度為1100℃±5℃，時間為12～15min。

優選的，所述真空浸油的壓力為0.4～0.8Mpa，時間為5～10min。

本發明提供了上述方案所述滲銅導管材料或上述方案所述制備方法制備得到的滲銅導管材料在制備銅氣門導管中的應用。