专利名称：粉末冶金用铁基低合金钢粉及其制备方法
技术领域：
本发明涉及铁基冶金粉末及其制备方法，尤其涉及一种粉末冶金用铁基低合金钢粉及其制备方法。
背景技术：
粉末冶金是以制造金属粉末和金属粉末为原料，用成型一烧结法制造制品的新兴行业。用粉末冶金法生产机械结构件具有少切削、无切削的优点，因而节能、节材，具有生产效率高的优点，特别适宜于生产同一形状而数量多的产品，能大大降低生产成本；同时具有材料多样性的特点，可满足不同用途结构零件的要求。目前低合金钢粉合金成分设计和组织控制是当前粉末冶金材料研究和发展的热点。国内生产高强度铁基结构件一般是采用含钥，镍，铜的预合金粉，部分预合金化粉和混·合粉。可是现在随着镍，铜金属材料价格的上涨，粉末冶金行业用铬，锰作为的合金钢的合金元素正在被广泛研究和应用。并且作为硬度特性来说铬和锰要比镍高，意味零件要达到同样硬度效果所添加的铬，锰元素要比镍少。目前主要有两种方式将铬，锰等合金元素添加到铁里形成合金钢粉。一种是通过预合金的方式将铬，锰等合金元素与铁在一起形成合金钢粉，这种方式的优势是合金程度好，但由于预合金粉中含有铬和锰将降低粉末的压制性，要得到高密度的粉末冶金零件就需要更大的压制压力，特别对于高端几何形状复杂的零件就很难压制。另一种就是在就是在铁粉中添加铬，钥，钒元素可以提高最终产品的强度和硬度而有不影响粉末的压制性，特别是对烧结后需要经过热处理过程的产品。同时用这种方法所生产的低合金钢粉，其产品具有较大的价格优势，并且用这样的方法生产的粉末冶金用低合金钢粉可以根据不同的产品应用要求通过选择一种或多种合金元素控制不同的含量来备制出不同性能的粉体材料。但添加的铬，锰的合金元素的粉体需要控制好它们的粒度分布和含量，避免粉体对模具的磨损，并且在零件烧结过程中提供足够的扩散性。经对现有技术文献的检索发现专利名称为粉末冶金组合物及其制备方法，申请号为200580010548. 3的中国发明专利公开了一种粉末冶金组合物，其包括铁基冶金粉末和母合金粉末，所述母合金粉末中包括至少35重量％的铁，I. O 40重量％的铬和15 22重量％的硅。该发明通过添加母合金粉末提高了从冶金粉末组合物制备的压制零件的机械性质，然而其添加的母合金粉末含量较高造成成本的增加，同时，其未对添加的母合金粉末的粒度分布进行控制，同样不能避免粉体对模具的磨损，也未能在零件烧结过程中提供足够的扩散性。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有粉末冶金用低合金钢粉中合金含量仍然偏高以及添加的粉体存在对模具的磨损，以及未能在零件烧结过程中提供足够的扩散性等不足，提供一种粉末冶金用铁基低合金钢粉及其制备方法。应用本发明的铁基低合金钢粉制备的压制零件在降低粉体对模具的磨损的同时还具有机械性能良好、价格低廉等优点。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现
一种粉末冶金用铁基低合金钢粉，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，包括O. I O. 85 %的石墨、O. 5 I. 2 %的润滑剂、O. 5 4 %的粒径为8 12微米的合金粉末以及95 98 %的铁粉。优选的，所述合金粉末由合金材料制得，所述合金材料为钥铁、铬铁、锰铁中的一种或几种。优选的，所述合金材料为锰铁，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量 百分比计，所述锰为O. 5 2. O %，所述石墨为O. 2 O. 85 %。优选的，所述合金材料为锰铁和钥铁，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，所述锰为I. O 2. O %，所述钥为O I. O %，所述石墨为O. 5 O. 85 %。优选的，所述合金材料为锰铁、钥铁和铬铁，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，所述锰为O. 5 2. O %，所述铬为O. 5 1.0 %，所述钥为O 1.0%，所述石墨为O. I O. 6 %。优选的，所述合金材料为钥铁和铬铁，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计,所述铬为O. 5 2. O % ,所述钥为O I. O % ,所述石墨为O. I O. 6 %。一种根据权利要求I所述粉末冶金用铁基低合金钢粉的制备方法，其步骤为在所述铁粉中加入所述石墨、润滑剂和合金粉末，混合均匀即得所述粉末冶金用铁基低合金钢粉。与现有技术相比，本发明的有益效果如下本发明的粉末冶金用铁基低合金钢粉中合金粉末的含量少、粒径范围小，在降低生产成本的同时在零件烧结过程中避免了粉体对模具的磨损，还提供足够的扩散性，使得应用本发明的铁基低合金钢粉制备出的压制零件具有良好的机械性质。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明。本发明中合金粉末制备工艺如下
:i:选用合金材料合金材料如下表所示
名称I化学式I非铁金属的重量百分比含量
锰铁 FeMn >75%_
络铁-FeCr >60%
钼铁_ FeMo >60%
钒铁+FeV I >50%
添加铬，钥，钒元素可以增强最终零件的强度，特别是对烧结后进行热处理的产品；添加锰也可以增强最终产品的强度，特别是对于不需要进行热处理的零件，因为锰有4倍于镍的铁素体强度。2制备合金粉末
将上述所选的合金材料做成粒径为8 12微米的粉末。实施例I 15(I)混粉。按上述合金粉末制备工艺要求碾磨好钥铁粉，铬铁粉和锰铁粉，选用其中的部分或全部，加上石墨和润滑剂混入铁粉中，进行混合形成铁基低合金钢粉。合金粉末的组成以及合金粉末、石墨、润滑剂、基体铁粉分别占总重的重量百分比如下表所示，其中Fe为合金粉末中的铁。
权利要求
1.一种粉末冶金用铁基低合金钢粉，其特征在于以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，包括O. I O. 85 %的石墨、O. 5 I. 2 %的润滑剂、O. 5 4 %的粒径为8 12微米的合金粉末以及95 98 %的铁粉。
2.根据权利要求I所述的粉末冶金用铁基低合金钢粉，其特征在于，所述合金粉末由合金材料制得，所述合金材料为钥铁、铬铁、锰铁中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述粉末冶金用铁基低合金钢粉，其特征在于，所述合金材料为锰铁，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，所述锰为O. 5 2. O %，所述石墨为O. 2 O. 85 %。
4.根据权利要求2所述粉末冶金用铁基低合金钢粉，其特征在于，所述合金材料为锰铁和钥铁，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，所述锰为I. O 2. O%，所述钥为O I. O % ,所述石墨为O. 5 O. 85 %。
5.根据权利要求2所述粉末冶金用铁基低合金钢粉，其特征在于，所述合金材料为锰铁、钥铁和铬铁，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，所述锰为O.5 2. O %，所述铬为O. 5 I. O %，所述钥为O I. O %，所述石墨为O. I O. 6 %。
6.根据权利要求2所述粉末冶金用铁基低合金钢粉，其特征在于，所述合金材料为钥铁和铬铁，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，所述铬为O. 5 2. O%，所述钥为O I. O % ,所述石墨为O. I O. 6 %。
7.一种根据权利要求I所述粉末冶金用铁基低合金钢粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤为在所述铁粉中加入所述石墨、润滑剂和合金粉末，混合均匀即得所述粉末冶金用铁基低合金钢粉。
全文摘要
本发明公开了一种粉末冶金用铁基低合金钢粉及其制备方法。以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，所述粉末冶金用铁基低合金钢粉包括0.1～0.85﹪的石墨、0.5～1.2﹪的润滑剂、0.5～4﹪的粒径为8～12微米的合金粉末以及95～98﹪的铁粉。所述制备方法为在所述铁粉中加入石墨、润滑剂和合金粉末，混合均匀即得。与现有技术相比，本发明的粉末冶金用铁基低合金钢粉中合金粉末的含量少、粒径范围小，具有较好的压制性。在降低生产成本的同时在零件烧结过程中避免了粉体对模具的磨损，还提供足够的扩散性，使得应用本发明的铁基低合金钢粉制备出的压制零件具有良好的机械性质。
文档编号B22F1/00GK102950278SQ201110240758
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者王虎 申请人:六安市凯乐特新材料有限公司