一种含电熔莫来石粉的阀门用铁基粉末冶金材料及其制备方法技术

技术编号:11361109 阅读:40 留言:0更新日期:2015-04-29 11:51
一种含电熔莫来石粉的阀门用铁基粉末冶金材料,由下列重量份的原料制成:聚酰胺蜡微粉1.5-1.8、稀土镁粉4-6、极性石墨粉0.8-1.3、镍粉6-8、氧化锰1-2、电熔莫来石粉4-6、钨粉10-14、碳化硅5-6、硅烷偶联剂kh-550 0.3-0.4、1%碳酸钠溶液适量、水适量、次亚磷酸钠2.5-3.5、聚乙二醇0.4-0.6、2Mol/L硫酸铜溶液30-35、润湿助剂2-3、铁粉65-70;本发明专利技术阀门材料添加了电熔莫来石粉,增加了材料的抗折强度,提高了热稳定性能、硬度、抗化学腐蚀;通过添加钨粉,提高了切削和耐热性能;本发明专利技术的制作工艺使得金属相与非金属相相互穿插,紧密结合。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 一种含电熔莫来石粉的阀门用铁基粉末冶金材料及其制备 方法
本专利技术涉及粉末冶金
,尤其涉及。
技术介绍
阀门是在流体系统中,用来控制流体的方向、压力、流量的装置,是使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止并能控制其流量的装置。阀门所用材料很多,其中粉末冶金材料制作工艺简单,制作精度高,节约了成本,但是粉末冶金存在很多问题。例如普通铁基粉末冶金材料耐热、耐腐蚀性较差,承重性差,强度、硬度、耐冲击性等力学性能不够高。金属具有抗热震性,韧性好的特点,但是金属容易氧化,而且高温强度不高。陶瓷材料具有高硬度、耐热性好、耐腐蚀等特点。将金属和陶瓷结合,可以得到硬度大、高温强度高、高温蠕变性好、抗热震性好、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损等诸多优异性能的材料,使得阀门更适合环境的变化,使用寿命更长。但是由于非金属相和金属相相容性差,易使成分出现偏析,组织均匀性差,强度不均匀,出现花斑,磨合性差,耐磨性差,不能承受较大的压力,热衰严重,抗裂纹性能差,抗冷热疲劳性能差,降低了使用性能,缩短了使用寿命。可以通过改变原料来改善铁基粉末冶金材料的性能,还可以通过改善非金属相和金属相的相容性来改善材料的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,该阀门材料抗折强度高,热稳定性能好、抗化学腐蚀好,硬度高,切削性能好。本专利技术的技术方案如下: 一种含电熔莫来石粉的阀门用铁基粉末冶金材料,其特征在于由下列重量份的原料制成:聚酰胺錯微粉1.5-1.8、稀土儀粉4_6、极性石墨粉0.8-1.3、镇粉6_8、氧化猛1_2、电恪莫来石粉4-6、钨粉10-14、碳化硅5-6、硅烷偶联剂kh-550 0.3-0.4、1%碳酸钠溶液适量、水适量、次亚磷酸钠2.5-3.5、聚乙二醇0.4-0.6、2Mol/L硫酸铜溶液30-35、润湿助剂2_3、铁粉 65-70 ; 所述润湿助剂由下列重量份的原料制成:Gal-2、Pl-l.3、氧化硼0.8-1.4、钛1.4-1.6、Mn 1.3-1.6、氧化钒 0.6-0.9、SnO0.3-0.5、Β?203 0.2-0.4、镁粉 0.6-0.9、NaF0.1-0.2、水8-10、聚乙二醇0.1-0.2 ;制备方法为:将聚乙二醇加入水中,搅拌均匀后加入镁粉,加热至70-80°C,搅拌20-30分钟,超声分散3-4分钟,再加入P、氧化钒、氧化硼、钛、SnO, Bi203、Mn,在7000-8000转/分下搅拌10-15分钟,超声分散4_5分钟,喷雾干燥,与其他剩余成分混合,研磨至粒度小于5 μ m,即得。所述含电熔莫来石粉的阀门用铁基粉末冶金材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤: (1)将氧化锰、电熔莫来石粉、碳化硅混合,加入3-4倍重量份的1%碳酸钠溶液中,加热至40-50°C,搅拌10-15分钟,过滤,加入3-4倍重量份的水洗涤,重复洗涤2_3次,过滤,得到滤饼; (2)将滤饼与润湿助剂混合,研磨30-40分钟,加入4-5倍重量份的水,加入硅烷偶联剂kh-550,搅拌10-15分钟,加热至60-70°C,再加入稀土镁粉、0.7-1.1重量份的铁粉,搅拌30-40分钟,过滤,在氢气氛围下喷雾干燥,粉碎,过130目筛,得到粉末; (3)将第(2)步得到的粉末加入2Mol/L硫酸铜溶液中,加入聚乙二醇、次亚磷酸钠,加热至60-70°C,搅拌反应1-2个小时,过滤,用水洗涤至中性,通入热氢气干燥,粉碎,得到粉末; (4)将第(3)步得到的粉末与其他剩余成分混合、球磨、成形、烧结、精整加工,即得。本专利技术的有益效果 本专利技术阀门材料添加了电熔莫来石粉,增加了材料的抗折强度,提高了热稳定性能、硬度、抗化学腐蚀;通过添加钨粉,提高了切削和耐热性能;本专利技术的制作工艺使得金属相与非金属相相互穿插,紧密结合,增加了非金属相与金属相的润湿性和粘结性,能够防止成分偏析,使得材料组织均匀,增加了强度和韧性;通过使用本专利技术的润湿助剂,能够增加金属对非金属相的润湿性能,增加阀门的疲劳强度和韧性。【具体实施方式】一种含电熔莫来石粉的阀门用铁基粉末冶金材料,由下列重量份(公斤)的原料制成:聚酰胺蜡微粉1.6、稀土镁粉5、极性石墨粉1、镍粉7、氧化锰1.5、电熔莫来石粉5、钨粉12、碳化硅5.5、硅烷偶联剂kh-550 0.3、1%碳酸钠溶液适量、水适量、次亚磷酸钠3、聚乙二醇0.5、2Mol/L硫酸铜溶液33、润湿助剂2.5、铁粉68 ; 所述润湿助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:Gal.5、Pl.2、氧化硼1、钛1.5、Mn1.5、氧化钒0.7、SnO0.4、Bi203 0.3、镁粉0.7、NaF0.1、水9、聚乙二醇0.1 ;制备方法为:将聚乙二醇加入水中,搅拌均匀后加入镁粉,加热至75°C,搅拌25分钟,超声分散3.5分钟,再加入P、氧化钒、氧化硼、钛、Sn0、Bi203、Mn,在7500转/分下搅拌13分钟,超声分散4.5分钟,喷雾干燥,与其他剩余成分混合,研磨至粒度小于5 μ m,即得。所述含电熔莫来石粉的阀门用铁基粉末冶金材料的制备方法,包括以下步骤: (1)将氧化锰、电熔莫来石粉、碳化硅混合,加入3.6倍重量份的1%碳酸钠溶液中,加热至45°C,搅拌14分钟,过滤,加入3.6倍重量份的水洗涤,重复洗涤3次,过滤,得到滤饼; (2)将滤饼与润湿助剂混合,研磨35分钟,加入4.5倍重量份的水,加入硅烷偶联剂kh-550,搅拌13分钟,加热至65°C,再加入稀土镁粉、0.9重量份的铁粉,搅拌35分钟,过滤,在氢气氛围下喷雾干燥,粉碎,过130目筛,得到粉末; (3)将第(2)步得到的粉末加入2Mol/L硫酸铜溶液中,加入聚乙二醇、次亚磷酸钠,加热至65°C,搅拌反应1.5个小时,过滤,用水洗涤至中性,通入热氢气干燥,粉碎,得到粉末; (4)将第(3)步得到的粉末与其他剩余成分混合、球磨、成形、烧结、精整加工,即得。实验数据: 经测试该实施例阀门材料的硬度HB为67,致密度为96.64%,空隙率9.18%,断裂韧性为16.1MPa.m1/2,抗压强度为154MPa,抗弯强度为512MPa。【主权项】1.一种含电熔莫来石粉的阀门用铁基粉末冶金材料,其特征在于由下列重量份的原料制成:聚酰胺錯微粉1.5-1.8、稀土儀粉4_6、极性石墨粉0.8-1.3、镇粉6_8、氧化猛1_2、电熔莫来石粉4-6、钨粉10-14、碳化硅5-6、硅烷偶联剂kh-550 0.3-0.4、1%碳酸钠溶液适量、水适量、次亚磷酸钠2.5-3.5、聚乙二醇0.4-0.6、2Mol/L硫酸铜溶液30-35、润湿助剂2_3、铁粉65-70 ; 所述润湿助剂由下列重量份的原料制成:Gal-2、Pl-l.3、氧化硼0.8-1.4、钛1.4-1.6、Mn 1.3-1.6、氧化钒 0.6-0.9、SnO0.3-0.5、Β?203 0.2-0.4、镁粉 0.6-0.9、NaF0.1-0.2、水8-10、聚乙二醇0.1-0.2 ;制备方法为:将聚乙二醇加入水中,搅拌均匀后加入镁粉,加热至70-80°C,搅拌20-30分钟,超声分散3-4分钟,再加入P、氧化钒、氧化硼、钛、SnO, Bi203、Mn,在7000-8000转/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含电熔莫来石粉的阀门用铁基粉末冶金材料,其特征在于由下列重量份的原料制成:聚酰胺蜡微粉1.5‑1.8、稀土镁粉4‑6、极性石墨粉0.8‑1.3、镍粉6‑8、氧化锰1‑2、电熔莫来石粉4‑6、钨粉10‑14、碳化硅5‑6、硅烷偶联剂kh‑550 0.3‑0.4、1%碳酸钠溶液适量、水适量、次亚磷酸钠2.5‑3.5、聚乙二醇0.4‑0.6、2Mol/L硫酸铜溶液30‑35、润湿助剂2‑3、铁粉65‑70;所述润湿助剂由下列重量份的原料制成:Ga1‑2、P1‑1.3、氧化硼0.8‑1.4、钛1.4‑1.6、Mn 1.3‑1.6、氧化钒0.6‑0.9、SnO0.3‑0.5、Bi2O3 0.2‑0.4、镁粉0.6‑0.9、NaF0.1‑0.2、水8‑10、聚乙二醇0.1‑0.2;制备方法为:将聚乙二醇加入水中,搅拌均匀后加入镁粉,加热至70‑80℃,搅拌20‑30分钟,超声分散3‑4分钟,再加入P、氧化钒、氧化硼、钛、SnO、Bi2O3、Mn,在7000‑8000转/分下搅拌10‑15分钟,超声分散4‑5分钟,喷雾干燥,与其他剩余成分混合,研磨至粒度小于5μm,即得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴寿涛
申请(专利权)人:铜陵市经纬流体科技有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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