一種含銅鐵粉的研制

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2023-03-24 11:51:18

1、主要技術(shù)發(fā)明

本發(fā)明提供了一種粉末冶金用含銅鐵粉的工藝方法，包括：冶煉、霧化、還原、退火、混料、擴(kuò)散等六道工序。其主要的特征：1、銅粉采取電解銅粉，而非霧化銅粉，因其具有純度高，形狀呈樹(shù)枝狀，有利于擴(kuò)散過(guò)程的均勻性;2、采取高溫?cái)U(kuò)散方式，可使銅粉附著至鐵粉顆粒面，以保證鐵粉的壓縮性及燒結(jié)尺寸穩(wěn)定性。具體的步驟敘述如下：

冶煉：以廢鋼、生鐵等為主要原料，通過(guò)電爐的冶煉得到成分均勻穩(wěn)定、雜質(zhì)少的鋼液，Mo含量按工藝要求：0.5~4.0%加入鉬鐵調(diào)整，出鋼溫度：1620~1800℃。

霧化：霧化壓力：10~15Mpa，霧化開(kāi)始溫度：1580~1700℃、霧化結(jié)束溫度：1550~1630℃、鋼液流直徑14~28mm、流量140~240m3/h、噴射角度30~50°。

還原：將是上述毛粉經(jīng)過(guò)還原爐進(jìn)行還原，還原爐還原預(yù)熱段溫度550~800℃、長(zhǎng)度4~6m，高溫段溫度800~1000℃、長(zhǎng)度6~12m，冷卻段溫度500~800 ℃、長(zhǎng)度4~8m。氨氣流量60~190 m3/h 運(yùn)行速度：90~300㎜/min料層厚度：12~48㎜。

退火：將是上述還原一次粉，再經(jīng)過(guò)還原爐進(jìn)行退火處理，還原爐還原預(yù)熱段溫度550~800℃、長(zhǎng)度4~6m，高溫段溫度800~900℃、長(zhǎng)度6~12m，冷卻段溫度500~800 ℃、長(zhǎng)度4~8m。氨氣流量60~190 m3/h 運(yùn)行速度：90~300㎜/min料層厚度：12~48㎜。

混料：將退火后的成品粉經(jīng)過(guò)破碎、篩分、合批，然后加入0.1~2.0%比例的油性粘接劑，再按要求8~30%比例加入電解銅粉，混料機(jī)轉(zhuǎn)速控制10~20 r/min，混料時(shí)間控制30~90min，制成半成品。

擴(kuò)散：將混合均勻的半成品經(jīng)還原爐擴(kuò)散，銅含量根據(jù)要求在10~30%之間可調(diào)。還原爐擴(kuò)散預(yù)熱段溫度650~900℃、長(zhǎng)度2~4m;高溫段溫度900~1000℃，長(zhǎng)度4~14m;冷卻段溫度650~900 ℃，長(zhǎng)度4~8m。氨氣流量60~190 m3/h，控制擴(kuò)散時(shí)間60~120min，料層厚度：20~35mm。

通過(guò)上述方法制備的霧化鐵粉粉末，其化學(xué)成分按重量百分比組成如下：

C：≤0.30%;Si：≤0.030%;Mn：≤0.15%;P：≤0.015%;S：≤0.015%;Cu:8~30%，其余Fe及不可避免的雜質(zhì)。

2、應(yīng)用領(lǐng)域及效果

本發(fā)明屬于粉末冶金領(lǐng)域。

本發(fā)明的有益效果是：

1、壓縮性(600MPa下):≥7.10g/cm3;

2、銅粉直接附著在鐵粉顆粒表面，不產(chǎn)生銅偏析，而且銅粉顆粒高溫?cái)U(kuò)散至鐵粉顆粒表面能減少團(tuán)聚，有利于改善燒結(jié)件的機(jī)械性能;

3、在混合粉的制備過(guò)程中，可直接使用，不需額外添加銅粉，且保持燒結(jié)制品零件表面清潔。使用該方法生產(chǎn)出的含銅擴(kuò)散合金鐵粉(產(chǎn)品牌號(hào):FSY10CD)，可作為合金中銅的添加劑使用，相應(yīng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)一流水平，與國(guó)際先進(jìn)水平一致。

聲明：

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