[發明專利]用于粉末冶金零件內表面致密的擠壓棒及零件的制造方法

在審

• 申請號: 202110157556.1
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112792338A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 馮偉立;毛增光;王佳峰;錢飛達;朱志榮
• 申請（專利權）人: 東睦新材料集團股份有限公司
• 主分類號: B22F3/20
• 分類號: B22F3/20;B22F3/02;B22F3/24;B22F5/10;C21D1/18;C21D1/26;C21D1/74;C21D6/00;C21D9/00;C22C38/42;C22C38/44
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛;張琳琳

1.一種用于粉末冶金零件內表面致密的擠壓棒，包括有

芯棒(11)，其縱截面基本呈T形，包括有豎向設置的桿體(111)及設置在所述桿體(111)頂部的連接頭(112)；

擠壓件(12)，呈環狀，且套設在所述桿體(111)的外圍并位于所述連接頭(112)之下；

其特征在于：所述擠壓件(12)至少有兩個，且沿所述桿體(111)的長度方向間隔布置，相鄰兩個所述擠壓件(12)之間設置有呈環狀且套設在所述桿體(111)外圍的支撐環(13)，各所述擠壓件(12)的外輪廓的尺寸自下向上逐漸增大。

2.根據權利要求1所述的擠壓棒，其特征在于：相鄰兩個所述擠壓件(12)的外輪廓尺寸之梯度差△L為0.01％～8.0％，其中，△L＝(L1-L2)/L1，L1為位于上方的擠壓件(12)的外輪廓的尺寸，L2為位于下方的擠壓件(12)的外輪廓的尺寸。

3.根據權利要求1所述的擠壓棒，其特征在于：所述支撐環(13)沿著豎直方向的投影落在各所述擠壓件(12)內。

4.根據權利要求2所述的擠壓棒，其特征在于：所述擠壓件(12)有2～30個。

5.根據權利要求2所述的擠壓棒，其特征在于：位于最下方的擠壓件(12)之下設置有導向件(14)，所述導向件(14)呈環狀且位于所述桿體(111)之外，在所述導向件(14)之下設置有用來將導向件(14)、支撐環(13)及擠壓件(12)鎖定在所述桿體(111)上的螺母，所述螺母(15)位于所述桿體(111)的外圍。

6.一種使用權利要求1至5中任一項權利要求所述的擠壓棒制備粉末冶金零件的制造方法，其特征在于，至少包括有以下步驟：

1)材料成分設計：將碳、鐵、鉻、鉬、銅、鎳按以下質量百分比混合成混分粉，其成分按照以下質量百分比為：碳：0～1.5％，銅：0～4％，鎳：0～5％，鉬：0～2％，鉻：0～6％，不超過2％的不可避免的雜質，潤滑劑0.1～1％，鐵：余量；其中，鉻、鉬、銅、鎳以鐵合金或母合金形式加入，碳以石墨形式加入，然后加入質量百分比含量為0.1～1％的潤滑劑；

2)壓制：將步驟1)中的混合粉在壓機上壓制成密度為6.4～7.4g/cm³的零件生坯，壓制壓力大于400MPa；

3)燒結：步驟2)的零件生坯在溫度1000℃～1350℃中進行燒結，燒結時間為5～180min；

4)擠壓：將具有中央孔(31)的待擠壓零件(3)放置在陰模(2)的中央開孔(21)內進行擠壓，各擠壓件(12)的外輪廓的尺寸均大于待擠壓零件(3)的中央孔(31)之內輪廓的尺寸，擠壓時，各所述擠壓件(12)均能自上而下穿過待擠壓零件(3)的中央孔(31)；

5)熱處理：對擠壓后的零件進行熱處理。

7.根據權利要求6所述的制造方法，其特征在于：所述陰模(2)的開孔(21)的內輪廓的尺寸的橫截面的水平距離為D1，待擠壓零件(3)的外輪廓之橫截面的水平距離為D2，其中，D1＝(1.001～1.200)D2。

8.根據權利要求6所述的制造方法，其特征在于：在碳含量高于0.2％，或者，鉬、鉻、鎳合金含量之和高于2％的零件，在步驟3)和步驟4)之間可進行退火處理，退火溫度為750～1080℃，退火保溫時間5～200min，退火后從退火溫度到300℃之間的冷卻速度小于1.5℃/S。

9.根據權利要求6所述的制造方法，其特征在于：在步驟4)中，總擠壓變形設計量△d＝(d_max-d₀)/d₀，總擠壓變形設計量△d應控制在10％以內。

10.根據權利要求6所述的制造方法，其特征在于：在步驟5)淬火溫度為750～1250℃，淬火保溫時間為30～45min，回火溫度為150～600℃，回火保溫時間為5～200min。