专利名称：水雾化扩散合金粉及其制造方法
技术领域：
本发明属于粉末冶金领域，尤其涉及一种预合金+扩散合金化的水雾化扩散合金 粉及其制造方法。
背景技术：
为了提高粉末冶金制品强度、韧性和表观硬度，一般采用的是烧结——淬火—— 回火生产工艺。选择适当的合金元素，能有效地提高材料的淬硬性，使制品在经过一系列热 处理过程中发生马氏体相变，同时又具有一定的韧性，水雾化合金粉可有效地提高粉末冶 金制品综合机械性能，尤其是电动工具、制冷机曲轴等耐冲击产品上具有良好的综合性能， 并能保证粉末冶金制品的尺寸公差。目前为提高粉末冶金制品淬透性、强度、韧性等综合性能，在水雾化铁粉内经常加 入Mo、Ni、Cu粉末，其缺点是在运输和混合处理过程中，合金元素成分会发生偏析，降低烧 结产品成品率，强度和硬度参数也偏低。
发明内容
本发明的目的是提供一种水雾化扩散合金粉及其制造方法，改善产品压缩性，避 免合金元素成分的偏析现象，提高烧结产品成品率。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是水雾化扩散合金粉的制造方法，包括冶炼、水雾化、还原，其特征在于，先在冶炼的 过程中加入钼铁，经水雾化、还原处理后制成水雾化预合金粉，再掺入镍粉、铜粉经扩散处 理，制成产品，其操作步骤如下1)冶炼，将废钢用电炉冶炼，得到成分均勻稳定、杂质少的钢液，向钢液中加入Mo 含量50 60%的钼铁合金，搅拌均勻为止；2)水雾化工艺参数，出钢温度1600 1800°C、雾化开始温度1580_1700°C、雾化终 止温度1550-1650°C、钢液液流直径30 35mm、钢液雾化速度2. 8-4. ^g/s、雾化压力60 160Mpa、高压水压70-125MPa、流量140_240m7小时、喷射角度15-50° ；3)还原，还原炉预热段温度范围550 800°C，长度4 6米，还原高温段温度范 围800 1000°C，长度6 12米，还原冷却段温度范围800 500°C，长度4 8米，分解 氨气流量60 190m7h，带速度90 300mm/min，布料厚度12 48mm ；4)扩散，上述水雾化预合金粉经粉碎加入镍粉、铜粉经还原炉扩散，还原炉预热段 温度范围500 750°C，长度4 6米，高温段温度范围750 980°C，长度6 12米，冷却 段温度范围750 450°C，长度4 8米，分解氨气流量60 190m3/h，带速度90 300mm/ min，布料厚度12 48mm。上述的方法制造的水雾化扩散合金粉，其化学成分按重量百分比组成如下c: 0. 001 0. 2%, Si 0 0. 5%, Mn 0 0. 5%, P 0 0. 05%, S 0 0. 050%, Ni :0. 1 5. 0%,Mo :0. 1 3%，Cu :0. 1 5. 0%，其余为!^e及其它不可避免的杂质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是1、具有较高的压缩性；2、合金元素在扩 散过程中能进一步完全合金化；3、在运输和混合处理过程中不会产生合金元素成分偏析， 在制品烧结过程中能保持尺寸公差稳定，便于获得显微结构均勻的铁基合金产品；4、细的 合金元素粉颗粒粘结到铁粉颗粒表面上能减少隆起或团聚，更有效的改善烧结件的机械性 能。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明的具体实施方式
作进一步说明水雾化扩散合金粉的制造方法，先在冶炼的过程中加入钼铁，制成水雾化预合金 粉，再掺入镍粉、铜粉经扩散处理，制成产品，其操作步骤如下1)冶炼，将废钢用电炉冶炼，得到成分均勻稳定、杂质少的钢液，向钢液中加入Mo 含量50 60%的钼铁合金，搅拌均勻为止；2)水雾化工艺参数，出钢温度1600 1800°C、雾化开始温度1580_1700°C、雾化终 止温度1550-1650°C、钢液液流直径30 35mm、钢液雾化速度2. 8-4. ^g/s、雾化压力60 160Mpa、高压水压70-125MPa、流量140_240m7小时、喷射角度15-50° ；3)还原，还原炉预热段温度范围550 800°C，长度4 6米，还原高温段温度范 围800 1000°C，长度6 12米，还原冷却段温度范围800 500°C，长度4 8米，分解 氨气流量60 190m7h，带速度90 300mm/min，布料厚度12 48mm ；上述还原粉经过还原炉头的破碎、筛分、混料、合批得到粒度为-80目的水雾化预 合金粉。在此还原过程中，既进行脱碳、脱氧、降低粉末颗粒硬度、提高粉末塑性的过程，又 要进行粉末颗粒团聚过程，使细的粉末颗粒之间或细的粉末粘结于粗的粉末颗粒表面进行 粉末颗粒团聚，使粉末颗粒表面复杂，类似海绵状。其粒度组成如下表1:表1水雾化预合金粉粒度分布
权利要求
1.水雾化扩散合金粉的制造方法，包括冶炼、水雾化、还原，其特征在于，先在冶炼的过 程中加入钼铁，经水雾化、还原处理后制成水雾化预合金粉，再掺入镍粉、铜粉经扩散处理， 制成产品，其操作步骤如下1)冶炼，将废钢用电炉冶炼，得到成分均勻稳定、杂质少的钢液，向钢液中加入M0含量 50 60%的钼铁合金，搅拌均勻为止；2)水雾化工艺参数，出钢温度1600 1800°C、雾化开始温度1580-1700°C、雾化终止 温度1550-1650°C、钢液液流直径30 35mm、钢液雾化速度2. 8-4. ^g/s、雾化压力60 160Mpa、高压水压70-125MPa、流量HO-MOm3/小时、喷射角度15-50° ；3)还原，还原炉预热段温度范围550 800°C，长度4 6米，还原高温段温度范围 800 1000°C，长度6 12米，还原冷却段温度范围800 500°C，长度4 8米，分解氨气 流量60 190m3/h，带速度90 300mm/min，布料厚度12 48mm ；4)扩散，上述水雾化预合金粉经粉碎加入镍粉、铜粉经还原炉扩散，还原炉预热段温度 范围500 750°C，长度4 6米，高温段温度范围750 980°C，长度6 12米，冷却段 温度范围750 450°C，长度4 8米，分解氨气流量60 190m3/h，带速度90 300mm/ min，布料厚度12 48mm。
2.权利要求1所述的方法制造的水雾化扩散合金粉，其特征在于，其化学成分按重量 百分比组成如下c :0. 001 0. 2%, Si 0 0. 5%, Mn 0 0. 5%,P 0 0. 05%, S 0 0. 050%, Ni 0. 1 5. 0%，Mo :0. 1 3%，Cu :0. 1 5. 0%，其余为!^e及其它不可避免的 杂质。
全文摘要
本发明属于粉末冶金领域，尤其涉及一种水雾化扩散合金粉的制造方法，其特征在于，先在冶炼的过程中加入钼铁，制成水雾化预合金粉，再掺入镍粉、铜粉经扩散处理，操作如下1)冶炼后加入钼铁合金；2)水雾化；3)还原；4)加入镍粉、铜粉经还原炉扩散。所制水雾化扩散合金粉，其化学成分按重量百分比组成如下C0.001～0.2％，Si0～0.5％，Mn0～0.5％，P0～0.05％，S0～0.050％，Ni0.1～5.0％，Mo0.1～3％，Cu0.1～5.0％，其余为Fe。本发明的有益效果是合金元素在扩散过程中能进一步完全合金化；在运输和混合处理过程中不会产生合金元素成分偏析。
文档编号B22F1/00GK102101174SQ20091024840
公开日2011年6月22日 申请日期2009年12月16日 优先权日2009年12月16日
发明者卜福昌, 张文峰, 纪向军 申请人:鞍钢重型机械有限责任公司