专利名称：一种预合金粉末的制作方法
技术领域：
本发明涉及粉末冶金材料技术领域，特别涉及一种用于制作气门座圈的预合金粉末。
背景技术：
粉末冶金技术可以生产出尺寸精度要求高的产品，也可以生产出形状复杂的部件，并且可以大幅度减少成本，粉末冶金产品广泛用作各种机械和装置的部件，预合金粉末是将合金元素(镍、钴、铜、铬、钼等)在钢水冶炼过程或雾化前与铁熔融，采用高压水雾化技术生产而成。它的主要优点是多种合金元素形成性能均一的多元合金，能更有效地利用合金元素；粉末颗粒组成中合金元素分布及显微结构均勻，具有高的强度和好的耐磨性。用预合金粉末生产的材料比用扩散型合金粉末或无偏析混合粉生产的材料显微结构更均勻， 具有更高的硬度和尺寸稳定性。在预合金粉末生产中所加合金主要是为了提高材料机械性能。添加镍、钴、铜、铬、钼等物质提高粉末冶金材料强度，但是传统的预合金粉末耐高温性能差、很容易发生氧化、其产品使用时磨损大而且价格高，从而导致产生不适用的高价产品。因此急需一种具有耐高温、耐氧化、耐磨损、成本低的预合金粉末。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提出一种具有耐高温、耐氧化、耐磨损、成本低的预合金粉末。本发明的目的是这样实现的
本发明提供的预合金粉末，所述预合金粉末的重量百分含量组成为Ni 9. 5-10. 5 %、 Cr 24-25 %、Mo 22-23 %、C 彡 0. 03 %、杂质彡 3 %、余量为 Co。进一步，所述预合金粉末的松装密度为2. 9-4. Og/cm3 ； 进一步，所述预合金粉末的粒度为-325目；
进一步，所述预合金粉末氢损HL<0. 1%。本发明的优点在于本发明针对传统的预合金粉末耐高温性能差、很容易发生氧化、其产品使用时磨损大而且价格高的问题，采用了 Ni、Cr、Mo、Co等金属材料制作的合金粉末，使得该预合金粉末制作的产品，合金扩散充分，抗氧化程度高，有效提高合金的强度与硬度，改善其耐磨性，有效提高了耐高温性。本发明的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其它优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中
图1为密度与压力关系效果示意图； 图2为抗拉强度与压力效果示意图； 图3为弹性后效与压力效果示意图。
具体实施例方式以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。图1为，如图所示本发明提供的一种预合金粉末，所述预合金粉末的重量百分含量组成为Ni 9. 5-10. 5 %、Cr 24-25 %、Mo 22-23 %、C 彡 0. 03 %、其他彡 3 %、余量为 Co。所述预合金粉末中的其它为杂质。所述预合金粉末的松装密度为2.9-4. Og/cm3、氢损 (HL) <0. 1%。也可以采用下列配方进行按重量单位称取原料如下Ni 9. 8 %、Cr 24. 2 %、Mo 22. 2 %、其他1 %、余量为Co。或者还可以采用下列配方进行按重量单位称取原料如下Ni 10 %、Cr 24. 5 %、 Mo 22. 5 %、其他2 %、余量为Co。所述预合金粉末中的颗粒的粒度为-325目，其中负号表示通过筛网的颗粒的粒度为325目。松装密度为粉末在规定条件下自由充满标准容器后所测得的堆积密度，即粉末松散填装时单位体积的质量，以g/cm3表示，是粉末的一种工艺性能。目是指每平方英吋筛网上的空眼数目，目数越高，孔眼越多，粒径越小。所述预合金粉末的制造方法，包括以下步骤
(a)、在保护气体或真空条件下，将下面的金属材料按重量百分含量为Ni 9.5-10.5 %、Cr 24-25 %、Mo 22-23 %、其他< 3 %、余量为Co的原料放入熔炼炉进行熔炼；还可以在原料中加入防偏析剂，启动中频电源，按熔炼工艺的要求进行熔炼。(b)、当金属全部在炉内熔化后，进行造渣，去除金属液中的杂质，然后进行脱氧； (C)、同时，启动高压水泵，(如果是采用气雾化，则是打开气阀)使雾化系统处于待命状
态，作好雾化前的准备工作，开始进行金属粉末的雾化，将熔融的金属在保护气体下喷成雾状，急冷凝固形成合金粉末。本发明针对现有金属或预合金粉末有耐温性能、耐氧化性能和耐磨损性能差、成本高的问题进行了改进，采用以Ni、Cr、Mo、Co为基础成分，以现有制粉技术制备成预合金粉末。本发明预合金粉末，经反复试验得到合适的配比组分，各添加元素适当的含量和协同作用使其具有优良的性能，粉末金属材料中的高温材料Cr和Mo，具有较好的抗磨损性，在烧结过程中通过控制温度来保证产品的金相组织成分，所以在耐高温、耐氧化、耐磨损方面有显著提高。以下是本发明预合金粉末的性能试验数据
1.密度，压制压力分别为300、400、500、600、700、800、900Mpa时，密度分别为3.8、4. 1、 4. 3、5· 2、5· 8、6· 3、6. 8g/cm3，
2.抗拉强度，压制压力分别为300、400、500、600、700、800、900Mpa时，抗拉强度分别为10、11、13、14、17、19、23 Mpa。3.弹性后效，压制压力分别为300、400、500、600、700、800、900Mpa时，弹性后效分别为 0. 04 %、0· 08 %、0· 12 %、0· 14 %、0· 18 %、0· 19 %、0· 21 %。4.相对密度测定
将本发明提供的预合金粉末置于模具中，压力为700MPa，在不同的温度烧结30分钟， 测定烧结块的相对密度，结果见表1。表权利要求
1.一种预合金粉末，其特征在于所述预合金粉末的重量百分含量组成为Ni 9. 5-10. 5 %、Cr 24-25 %、Mo 22-23 %、C 彡 0. 03 %、杂质彡 3 %、余量为 Co。
2.根据权利要求1所述的预合金粉末，其特征在于所述预合金粉末的松装密度为 2. 9-4. Og/cm3。
3.根据权利要求2所述的预合金粉末，其特征在于所述预合金粉末的粒度为-325目。
4.根据权利要求3所述的预合金粉末，其特征在于所述预合金粉末氢损HL<0.1%。
全文摘要
本发明公开了一种预合金粉末，涉及粉末冶金材料技术领域及其在粉末冶金气门座圈制造中的应用，所述预合金粉末的重量百分含量组成为Ni9.5-10.5%、Cr24-25%、Mo22-23%、C≤0.03%、HL≤0.1%、其他≤3%、余量为Co，所述预合金粉末中的其它为杂质；预合金粉末的松装密度为2.9-4.0g/cm3；预合金粉末中的颗粒的粒度为-325目；本发明是采用了Ni、Cr、Mo、Co等金属材料制作的合金粉末，特别是在汽车、摩托车发动机气门座圈制造中作为合金粉末使用，使用该预合金粉末制作的气门座圈抗氧化性高，有效提高气门座圈的强度与硬度，改善其耐磨性，有效提高了耐高温性。
文档编号B22F1/00GK102284699SQ201110292448
公开日2011年12月21日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者幸定军, 王兴, 胡军, 胡成俊, 苏义蓉, 蔡屏萍, 袁浩, 颜学惠 申请人:重庆成俊工贸有限公司