用于粉末冶金的润滑剂和包含该润滑剂的金属粉末组合物制造技术

一种用于粉末冶金的颗粒复合物润滑剂包括：包括至少约90质量％的脂肪伯单酰胺蜡的第一离散颗粒，其是基本不含脂肪双酰胺蜡并且至少部分地涂覆有金属氧化物纳米颗粒；和包括脂肪双酰胺蜡的不含金属硬脂酸盐的第二离散颗粒。一种用于粉末冶金的颗粒复合物润滑剂可包括：褐煤酸酯蜡和包括至少一种脂肪单酰胺蜡和脂肪双酰胺蜡的至少一种脂肪酰胺蜡。

Lubricants for powder metallurgy and metal powder compositions containing the lubricants

A particulate compound lubricant for powder metallurgy includes: a first discrete particle comprising at least about 90% by mass of aliphatic primary amide wax, which is substantially free of aliphatic diamide wax and at least partially coated with metal oxide nanoparticles; and a second discrete particle comprising aliphatic diamide wax and free of metal stearate. A particulate compound lubricant for powder metallurgy may include: lignite wax and at least one aliphatic amide wax including at least one aliphatic monoamide wax and aliphatic diamide wax.

【技术实现步骤摘要】
用于粉末冶金的润滑剂和包含该润滑剂的金属粉末组合物本申请是基于申请日为2014年09月12日、申请号为201480061777.7、专利技术名称为“用于粉末冶金的润滑剂和包含该润滑剂的金属粉末组合物”的中国专利申请的分案申请。本专利技术的
本专利技术的
涉及包括润滑剂的金属粉末组合物。更特别地，其涉及用于粉末冶金的颗粒复合物润滑剂和用于粉末冶金的包括该颗粒复合物润滑剂(particulatecompositelubricant)的粉末组合物的生产方法。
技术介绍
在粉末冶金工业(PM工业)中，金属粉末例如基于铁的粉末用于组件的生产。更特别地，将金属粉末组合物在模具中在高压下压制成生坯(greencompacts)，然后将所述生坯从模具中喷射并烧结成烧结体(sinteredcompacts)。相比于其它常规的方法例如机械加工，该近净成形(nearnetshape)技术容许以较低的成本生产零件。金属粉末组合物包括金属粉末的混合物、润滑剂和任选的其它添加剂。粉末冶金润滑剂通常是不同类型的蜡，所述蜡被磨碎(ground)或雾化成细颗粒，并与金属粉末共混，例如铁和钢粉末。润滑剂降低了压制时颗粒间摩擦和与模具壁的摩擦并因此不但提高了致密性(densification)，而且还降低了零件从模具喷射时的与模具壁的摩擦。此外，选择润滑剂来促进金属粉末组合物在模腔内充分地流动并且还选择有足够延展性的润滑剂从而不妨碍压制过程。在零件的机械性能和最终的密度之间存在很强的关系。因此，允许有更高的密度的润滑剂具有额外的价值。用于PM应用的常用润滑剂包括金属硬脂酸盐和酰胺蜡，例如亚乙基双硬脂酸酰胺蜡。虽然其是优异的润滑剂，金属硬脂酸盐可在烧结时污染零件并通过烧结炉排出的废气造成重金属污染。专利技术简述因此，本专利技术的目的在于解决上述问题。根据一般方面，提供用于粉末冶金的颗粒复合物润滑剂，其包括：包括至少约90质量％的脂肪伯单酰胺蜡(fattyprimarymonoamidewax)的第一离散颗粒，其是基本不含脂肪双酰胺蜡并且至少部分地涂覆有金属氧化物纳米颗粒；和包括脂肪双酰胺蜡的不含金属硬脂酸盐的第二离散颗粒。在一项实施方式中，颗粒复合物润滑剂包括在约10重量％和约60重量％之间的第一离散颗粒。在一项实施方式中，颗粒复合物润滑剂包括在约40重量％和约90重量％之间的第二离散颗粒。在一项实施方式中，第一离散颗粒基本上由至少部分地涂覆有金属氧化物纳米颗粒的脂肪伯单酰胺蜡组成。在一项实施方式中，第一离散颗粒由至少部分地涂覆有金属氧化物纳米颗粒的脂肪伯单酰胺蜡组成。在一项实施方式中，第二离散颗粒还包括至少约50重量％的脂肪双酰胺蜡和小于约10重量％的脂肪伯单酰胺蜡。在一项实施方式中，第二离散颗粒还包括至少约90重量％的脂肪双酰胺蜡。例如，所述第二离散颗粒基本上由脂肪双酰胺蜡组成。在一项实施方式中，第二离散颗粒的脂肪双酰胺蜡包括至少两种脂肪双酰胺蜡。在一项实施方式中，脂肪伯单酰胺蜡是12至24个碳的脂肪酸的单酰胺。该单酰胺可选自：月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、花生酸酰胺(arachidamia)、山嵛酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺及其组合。在一项实施方式中，金属氧化物纳颗粒包括以下的至少一种：铁氧化物、TiO2、Al2O3、SnO2、SiO2、CeO2、和铟钛氧化物纳米颗粒、及其组合。在另一项实施方式中，金属氧化物纳米颗粒包括气相二氧化硅纳米颗粒(fumedsilicananoparticles)。在一项实施方式中，第一离散颗粒包括小于约5质量％的金属氧化物纳米颗粒。在一些实施方式中，第一离散颗粒小于约250μm。在一项实施方式中，至少部分地经涂覆的第一离散颗粒具有在约15μm至约100μm之间的平均粒径。在一项实施方式中，至少部分地经涂覆的第一离散颗粒的D99在约80μm至约220μm之间。在一项实施方式中，脂肪双酰胺蜡是选自以下的脂肪酸双酰胺：亚甲基双油酸酰胺、亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺，亚己基双硬脂酸酰胺和亚乙基双硬脂酸酰胺(EBS)、及其混合物。在一项实施方式中，第二离散颗粒具有小于约50μm的平均粒径。在一项实施方式中，第二离散颗粒的D99小于约200μm。在一项实施方式中，第二离散颗粒基本上不含金属。在一项特别实施方式中，第一离散颗粒包括芥酸酰胺颗粒和金属氧化物纳米颗粒包括气相二氧化硅纳米颗粒并且第二离散颗粒包括亚乙基双硬脂酸酰胺颗粒。颗粒复合物润滑剂可包括在约10重量％和约60重量％之间的芥酸酰胺颗粒和在约40重量％和约90重量％之间的亚乙基双硬脂酸酰胺颗粒。芥酸酰胺颗粒可具有约60μm的平均粒径且小于约175μm的直径。根据另一个一般的方面，提供冶金粉末组合物，其包括与如上描述的浓度在约0.1重量％和约5重量％之间的颗粒复合物润滑剂混合的基于金属的粉末。在一项实施方式中，基于金属的粉末为基于铁的粉末。根据另一个一般的方面，提供用于粉末冶金的粉末组合物的生产方法。该方法包括：将基于所述粉末组合物的总重量的浓度在约0.1重量％和约5重量％之间的如上描述的颗粒复合物润滑剂添加至基于金属的粉末。在一项实施方式中，基于金属的粉末为基于铁的粉末。还根据另一个一般的方面，提供用于粉末冶金的颗粒复合物润滑剂。所述颗粒复合物润滑剂包括：包括脂肪伯单酰胺蜡的第一离散颗粒，其基本不含脂肪双酰胺蜡，并且至少部分地涂覆有金属氧化物纳米颗粒，所述至少部分地经涂覆的第一离散颗粒具有在约15μm和约100μm之间的平均粒径；和包括脂肪双酰胺蜡的不含金属硬脂酸盐的第二离散颗粒，所述第二离散颗粒具有小于约50μm的平均粒径。在一项实施方式中，至少部分地经涂覆的第一离散颗粒具有在约25μm至约75μm之间的平均粒径。在一项实施方式中，至少部分地经涂覆的第一离散颗粒的D99在约80μm至约220μm之间。在一项实施方式中，至少部分地经涂覆的第一离散颗粒的D99在约115μm至约180μm之间。在一项实施方式中，第二离散颗粒具有小于约15μm的平均粒径。在一项实施方式中，第二离散颗粒的D99小于约200μm。在一项实施方式中，第二离散颗粒的D99小于约150μm。在一项实施方式中，第一离散粒径包括至少约90重量％的脂肪伯单酰胺蜡。在一项实施方式中，颗粒复合物润滑剂包括在约10重量％和约60重量％之间的第一离散颗粒。在一项实施方式中，颗粒复合物润滑剂包括在约40重量％和约90重量％之间的第二离散颗粒。在一项实施方式中，第一离散颗粒基本上由至少部分地涂覆有金属氧化物纳米颗粒的脂肪伯单酰胺蜡组成。在一项实施方式中，第一离散颗粒由至少部分地涂覆有金属氧化物纳米颗粒的脂肪伯单酰胺蜡组成。在一项实施方式中，第二离散颗粒还包括至少约50重量％的脂肪双酰胺蜡和小于约10重量％的脂肪伯单酰胺蜡。在一项实施方式中，第二离散本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于粉末冶金的颗粒复合物润滑剂，其包括第一离散颗粒，该第一离散颗粒包括：褐煤酸酯蜡和包括脂肪伯单酰胺蜡的至少一种脂肪酰胺蜡。/n

【技术特征摘要】
20130912 US 61/877,0861.用于粉末冶金的颗粒复合物润滑剂，其包括第一离散颗粒，该第一离散颗粒包括：褐煤酸酯蜡和包括脂肪伯单酰胺蜡的至少一种脂肪酰胺蜡。


2.如权利要求1所述的颗粒复合物润滑剂，还包括第二离散颗粒，该第二离散颗粒包括选自以下的有机的、不含金属的粉末状润滑剂：脂肪双酰胺蜡、脂肪单酰胺蜡、甘油酯、褐煤酸酯蜡、石蜡、聚烯烃、聚酰胺、聚酯及其混合物。


3.用于粉末冶金的颗粒复合物润滑剂，其包括：包括褐煤酸酯蜡的第一离散颗粒和包括选自以下的有机的、不含金属的粉末状润滑剂的第二离散颗粒：脂肪双酰胺蜡、脂肪单酰胺蜡、甘油酯、褐煤酸酯蜡、石蜡、聚烯烃、聚酰胺、聚酯及其混合物，其中所述颗粒复合物润滑剂包括包含脂肪单酰胺蜡和脂肪双酰胺蜡的至少一种的至少一种脂肪酰胺蜡。


4.如权利要求2和3之一所述的颗粒复合物润滑剂，其中所述第二离散颗粒包括脂肪双酰胺蜡。


5.用于粉末冶金的颗粒复合物润滑剂，其包括第一离...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y托马斯，V帕里斯，S圣劳伦特，
申请(专利权)人：加拿大国立研究院，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA