一种粉末冶金配方及工艺的制作方法

专利名称：一种粉末冶金配方及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冶金工艺，尤其涉及一种粉末冶金配方及工艺。
技术背景一般社会上所采用的粉末冶金工艺，多经过混料-搅拌-成型-烧结-整型-二次烧结-机械加工-热处理-振荡研磨-真空浸油等工序。由于国家对环境保护越来越重视，在机 械行业中，简化工艺步骤将能够节约很多能源。但也有为了提高批量生产的高效性，如 采用精简配方、减少工艺步骤的方式，那么其制造的效率就可大大提高，如申请号 200610051686.2的《可焊性粉末冶金轴承及生产工艺》(公告号为CN1851280A)就是此 类设计，为了达到上述目的，该发明所设计的一种可焊性粉末冶金轴承，其粉末材料组 成包括100份铁粉，它还包含石墨粉0.5至1.2份、二硫化铝0.4至0.5份、铜粉0.5 至3份。在粉末材料组成中还包含有机油0.08份。为了提高自润滑性能和确保轴承在 高温高压下不变形，在粉末材料组成中还包含有0.8份以下的硬脂酸鋅。为了保证轴承 的耐磨性及提高其可焊性，轴承成品中的含碳量是百分之零点四。并采用压机成型的方 法生产产品。然而，其配方和制造工艺仍有局限性，对特殊工艺需求适应性较差。发明内容本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供质量高、工艺成本低、生 产效率高、适用范围广的一种粉末冶金配方及工艺。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种粉末冶金配方及工艺，由石墨 粉、硬脂酸锌、铜粉和铁粉均匀混合而成铁基粉末，并且，上述铁基粉末中，按重量份为计量单位，石墨粉为0. 05°/。至5%，硬脂酸锌为0. 08%至7%，铜粉为O. 1%至10%，铁粉 为73%至99.77%;其工艺步骤含有混合步骤，将铁基粉末按石墨粉、硬脂酸锌、铜粉 和铁粉配比均匀混合，并装罐待用；压制步骤把混合好的装罐的铁基粉末送入压机，由压机完成将铁基粉末送入预设的产品模具，并压制成产品毛坯件；烧结步骤将产品毛坯件置入传送网带，传送网带按照设定的速度送入烧结炉，将 产品毛坯件烧结成半成品件；浸油步骤将半成品件冷却并浸入机油中处理；精整步骤将半成品件放入整形模中进行精校正，使半成品件达到要求的公差范围； 蒸汽处理步骤将精校正半成品件蒸汽处理，使半成品件表面形成防锈层； 去毛剌步骤将具有防锈层半成品件经过喷丸、振动和人工去毛刺操作，进行去毛 刺处理。为优化上述技术方案，采取的技术措施还包括上述烧结步骤的时间是2.5小时至5小时；烧结步骤先用电加热预热，预热温度是60(TC至900°C，烧结温度是95(TC至130(TC;'烧结炉炉膛内用比和&作保护气体。 上述浸油步骤的油温度是70。C至95。C;浸油的时间是25分钟至50分钟。 上述蒸汽处理步骤的温度是50(TC至800°C，并且处理时间是3. 5小时至5小时。 与现有技术相比，本发明采用了一种粉末冶金配方及工艺，由石墨粉、硬脂酸锌、 铜粉和铁粉均匀混合而成铁基粉末，并且，上述铁基粉末中，按重量份为计量单位，石 墨粉为0. 05%至5%，硬脂酸锌为0. 08%至7%，铜粉为0. 1%至10%，铁粉为73%至99. 77% 的配比方式，成本低廉，成品性能可靠、适用范围广。并且，工艺步骤经过了适当的优 化，简化了工艺，性价比高；蒸汽处理的工序能在产品表面形成致密的保护膜，提高防锈的性能。


图1是本发明实施例工艺流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 实施例图1所示是本发明实施例工艺流程示意，.包括混合步骤将原辅材料配比，按重量份计量，石墨粉为0. 05%至5%，硬脂酸锌为0. 08%至7%，铜粉为O. 1%至10%，其余为铁粉的配比混合均匀。压制步骤把混合好的铁粉送入压机上部，通过加粉盒加入模具的型腔内进行自动 压制，压制的速度每分钟8件，然后用机械手送到转盘内。烧结步骤网带烧结炉烧结，从进料口进入用不锈钢网带输送，由出料口出料需要时间为4小时，用电加热预热温度为730°C,烧结温度为IIO(TC,炉膛内用&和&作保护 气氛，其目的为H2还原铁基产品中的氧，N2作保护气氛用，使产品不被氧化,H2的制作以液 氨为原料,加热到800'C在镍触媒的作用下，分解为75%的氢气和25%的氮气，氮气的制作 是以压縮空气为原料,通过碳分子筛进行吸附，把空气分离成氮气和氧气，氧气自动排到 室外，氮气经过纯化用作保护气体。粉末冶金产品经过烧结得到有一定强度的材料,氢气 在炉子的两头进行燃烧。浸油步骤将32tt机油倒入桶内，用电热管加热至9(TC，把所要浸油的产品放入铁 丝篮内，吊入盛有机油并加热的铁桶内，浸30分钟后吊出沥干，机油不够时重新倒入新机 油，保持一定的油量。精整步骤要求高的产品烧结后有一定程度的变形，需通过整形来保证形位公差,整 形设备为200吨或100吨的油压机,压机上有整形模架,产品放入整形模中进行校正，从 而使产品达到要求公差范围。 蒸汽处理步骤产品放入铁篮内，吊入蒸汽处理炉内，用电阻丝加热至70(TC，保 温5小时，通入过饱和的水蒸汽，铁和水蒸汽发生反应，生成四氧化三铁和氢气，氢气 通过出气管引燃，蒸汽处理后的产品表面致密不易生锈，并不会漏气，水蒸汽有专门的 水蒸汽发生炉供应，自动加水到一定压力后自动切断电源保温，操作简单。去毛刺步骤包括喷丸、振动、人工去毛刺，喷丸去毛刺就是把产品倒入喷砂机中 用不锈钢丸用一定的喷射速度喷向产品，产品在橡胶带上滚动把产品上毛刺喷掉。振动 去毛刺，把一定数量的产品和一定比例的磨料共同倒入振动机槽内进行振动，经30分 钟后取出产品和磨料然后分开，人工去毛刺就是用钻床把产品小孔边上的毛刺去掉。本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不 会脱离本发明的范围。
权利要求
1. 一种粉末冶金配方及工艺，由石墨粉、硬脂酸锌、铜粉和铁粉均匀混合而成铁基粉末，其特征是所述的铁基粉末中，按重量份为计量单位，所述的石墨粉为0.05％至5％，硬脂酸锌为0.08％至7％，铜粉为0.1％至10％，铁粉为73％至99.77％；其工艺步骤含有混合步骤，将所述的铁基粉末按所述的石墨粉、硬脂酸锌、铜粉和铁粉配比均匀混合，并装罐待用；压制步骤把混合好的装罐的所述的铁基粉末送入压机，由压机完成将所述的铁基粉末送入预设的产品模具，并压制成产品毛坯件；烧结步骤将校正后的所述的产品毛坯件置入传送网带，传送网带按照设定的速度送入烧结炉，将所述的产品毛坯件烧结成半成品件；浸油步骤将所述的半成品件冷却并浸入机油中处理；精整步骤将所述的半成品件放入整形模中进行精校正，使所述的半成品件达到要求的公差范围；蒸汽处理步骤将精校正所述的半成品件蒸汽处理，使所述的半成品件表面形成防锈层；去毛刺步骤将具有防锈层所述的半成品件经过喷丸、振动和人工去毛刺操作，进行去毛刺处理。
2、 根据权利要求1所述的一种粉末冶金配方及工艺，特征是所述的烧结步骤的 时间是2.5小时至5小时；所述的烧结步骤先用电加热预热，预热温度是60(TC至900 'C，烧结温度是95(TC至130CTC;所述的烧结炉炉膛内用？12和&作保护气体。
3、 根据权利要求2所述的一种粉末冶金配方及工艺，特征是所述的浸油步骤的油温度是7(TC至95°C;浸油的时间是25分钟至50分钟。
4、 根据权利要求3所述的一种粉末冶金配方及工艺，特征是所述的蒸汽处理步 骤的温度是50(TC至800°C，并且处理时间是3. 5小时至5小时。
全文摘要
本发明公开了一种粉末冶金配方及工艺其原料粉组分包括石墨粉为0.05％至5％，硬脂酸锌为0.08％至7％，铜粉为0.1％至10％，其余为铁粉。并且，其步骤经过混合、压制、烧结、浸油、精整、蒸汽处理、去毛刺。与现有技术相比，本发明采用了石墨粉为0.05％至5％，硬脂酸锌为0.08％至7％，铜粉为0.1％至10％，其余为铁粉的原料配比方式，成本低廉，成品性能可靠。并且，工艺步骤经过了适当的优化，简化了工艺；蒸汽处理的工序能在产品表面形成致密的保护膜，提高防锈的性能。
文档编号B22F3/26GK101249562SQ200810060930
公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者朱飞高, 郑平龙 申请人:浙江中平粉末冶金有限公司