本发明属于冶金领域,具体涉及一种钙质粉末冶金材料及其制备方法。
背景技术:
现代粉末冶金是一门制造机械零件的先进技术,具有高效、优质、精密、低耗、节能等优点,非常适合于大批量生产各种机械零部件,如汽车零件,尤其是采用铸、锻、机加工等常规方法难以成形或无法成形,以及虽能成形但极不经济的复杂形状零件。采用粉末冶金工艺生产这些零件,不仅可使零件达到高精度、高性能,而且可以保证在流水线上生产的精度和性能的稳定一致,从而给汽车工业乃至现代装备制造业带来了巨大的技术经济效果;
目前随着各种设备的动力、速度及负荷在迅速增大,对摩擦材料的要求不断提高。现有的大负载铜基粉末冶金摩擦材料在性能上表现出摩擦系数低、磨损严重、耐热系数低等不足。目前国内外的研究工作多围绕成份对摩擦材料性能的影响、新型摩擦材料开发、烧结工艺改进等方面开展。
技术实现要素:
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种钙质粉末冶金材料及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种钙质粉末冶金材料,它是由下述重量百分比的原料组成的:
轻质碳酸钙10-15%、硬脂酸钙2-3%、三羟甲基丙烷0.8-1%、丙烯酰胺1-2%、过氧化二苯甲酰0.1-0.2%、氮化铝3-4%、镍粉7-10%、锌粉2-4%、山梨坦单油酸酯0.1-0.4%、cr10-13%、剩余的为铁。
一种钙质粉末冶金材料的制备方法,括以下步骤:
(1)取过氧化二苯甲酰,加入到其重量7-9倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得引发剂溶液;
(2)取轻质碳酸钙、硬脂酸钙混合,升高温度为65-70℃,保温搅拌20-30分钟,加入到混合料重量10-14倍的去离子水中,加入山梨坦单油酸酯,搅拌均匀,得碳酸钙分散液;
(3)取丙烯酰胺,加入到上述碳酸钙分散液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65-70℃,加入上述引发剂溶液,保温搅拌3-4小时,出料冷却,得碳酸钙改性聚合物溶液;
(4)取氮化铝、镍粉、锌粉、cr、铁混合,送入到搅拌机中,200-300转/分搅拌10-15分钟,得预混原料;
(5)取上述预混原料,加入到上述碳酸钙改性聚合物溶液中,搅拌均匀,送入到60-70℃的恒温水浴中,加入三羟甲基丙烷,保温搅拌1-2小时,出料过滤,将沉淀水洗,真空50-55℃下干燥1-2小时,得碳酸钙改性原料;
(6)取上述碳酸钙改性原料,球磨均匀,再经过冷压成型、烧结,即得。
本发明的优点:
本发明以丙烯酰胺为单体,以活化碳酸钙为反应溶剂,在引发剂作用下聚合,得到碳酸钙改性的聚合物,然后将其与氮化铝、镍粉、锌粉、cr、铁共混,原料搭配合理,有效的提高了成品冶金材料的综合性能。
具体实施方式
实施例1
一种钙质粉末冶金材料,它是由下述重量百分比的原料组成的:
轻质碳酸钙10%、硬脂酸钙2%、三羟甲基丙烷0.8%、丙烯酰胺1%、过氧化二苯甲酰0.1%、氮化铝3%、镍粉7%、锌粉2%、山梨坦单油酸酯0.1%、cr10%、剩余的为铁。
一种钙质粉末冶金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)取过氧化二苯甲酰,加入到其重量7倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得引发剂溶液;
(2)取轻质碳酸钙、硬脂酸钙混合,升高温度为65℃,保温搅拌20分钟,加入到混合料重量10倍的去离子水中,加入山梨坦单油酸酯,搅拌均匀,得碳酸钙分散液;
(3)取丙烯酰胺,加入到上述碳酸钙分散液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65℃,加入上述引发剂溶液,保温搅拌3小时,出料冷却,得碳酸钙改性聚合物溶液;
(4)取氮化铝、镍粉、锌粉、cr、铁混合,送入到搅拌机中,200转/分搅拌10分钟,得预混原料;
(5)取上述预混原料,加入到上述碳酸钙改性聚合物溶液中,搅拌均匀,送入到60℃的恒温水浴中,加入三羟甲基丙烷,保温搅拌1小时,出料过滤,将沉淀水洗,真空50℃下干燥1小时,得碳酸钙改性原料;
(6)取上述碳酸钙改性原料,球磨均匀,再经过冷压成型、烧结,即得。
实施例2
一种钙质粉末冶金材料,它是由下述重量百分比的原料组成的:
轻质碳酸钙15%、硬脂酸钙3%、三羟甲基丙烷1%、丙烯酰胺2%、过氧化二苯甲酰0.2%、氮化铝4%、镍粉10%、锌粉4%、山梨坦单油酸酯0.4%、cr13%、剩余的为铁。
一种钙质粉末冶金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)取过氧化二苯甲酰,加入到其重量9倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得引发剂溶液;
(2)取轻质碳酸钙、硬脂酸钙混合,升高温度为70℃,保温搅拌30分钟,加入到混合料重量14倍的去离子水中,加入山梨坦单油酸酯,搅拌均匀,得碳酸钙分散液;
(3)取丙烯酰胺,加入到上述碳酸钙分散液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70℃,加入上述引发剂溶液,保温搅拌4小时,出料冷却,得碳酸钙改性聚合物溶液;
(4)取氮化铝、镍粉、锌粉、cr、铁混合,送入到搅拌机中,300转/分搅拌15分钟,得预混原料;
(5)取上述预混原料,加入到上述碳酸钙改性聚合物溶液中,搅拌均匀,送入到70℃的恒温水浴中,加入三羟甲基丙烷,保温搅拌2小时,出料过滤,将沉淀水洗,真空55℃下干燥2小时,得碳酸钙改性原料;
(6)取上述碳酸钙改性原料,球磨均匀,再经过冷压成型、烧结,即得。