一种粉末冶金件的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种粉末冶金件的制备工艺，包括以下步骤：S1、混料：按需称取各项所需原料，利用混合法得到均匀的混合料；S2、压制：利用粉末成型机将混合料压制成型，得到生坯；S3、烧结：压制成型的生坯放于承料框中，首先经过预烧区；然后经过烧结区，经过高温段合金化；最后，经过冷却区，冷却区采用氮气保护、外层用水循环降温，冷却完成后出炉；S4、整型冲压：将冷却出炉后的工件排列整齐后，送入整型机逐个冲压精确定型；S5、涂层：利用热喷涂法在工件外表面喷涂NiCrBSi涂层。采用热喷涂法，在工件外表面喷涂NiCrBSi涂层，使得工件表层有高硬度层，从而工件表面坚硬，具有更高的抗压能力和耐磨损能力，延长其使用寿命。

A preparation process of P / M parts

【技术实现步骤摘要】
一种粉末冶金件的制备工艺
本专利技术涉及粉末冶金
，更具体地说，它涉及一种粉末冶金件的制备工艺。
技术介绍
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均属于粉末烧结技术，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。现有粉末冶金得到的工件表层硬度低，耐磨性不够，大大缩短了工件的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种粉末冶金件的制备工艺，其具有使得工件具有高硬度的优点。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种粉末冶金件的制备工艺，包括以下步骤：S1、混料：按需称取各项所需原料，利用混合法得到均匀的混合料；S2、压制：利用粉末成型机将混合料压制成型，得到生坯；S3、烧结：压制成型的生坯放于承料框中，进入通过式网带烧结炉，在氢气和氮气的混合气体的保护下，网带将生坯传送入烧结炉中，首先经过预烧区，蒸发润滑剂等外加剂；然后经过烧结区，经过高温段合金化；最后，经过冷却区，冷却区采用氮气保护、外层用水循环降温，冷却完成后出炉；S4、整型冲压：将冷却出炉后的工件排列整齐后，送入整型机逐个冲压精确定型；S5、涂层：利用热喷涂法在工件外表面喷涂NiCrBSi涂层。通过采用上述技术方案，首先利用混合法将所需各项原料按照需要称取后混合均匀。利用粉末成型机将混合料压制成具有一定密度和强度的生坯。将生坯送入烧结炉进行烧结，首先经过预烧区，预烧区将生坯中的润滑剂等外加剂蒸发后排出炉外，提高烧结后工件的整体强度；随后进入烧结区，烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程，成为具有一定孔隙度和强度的冶金产品；最后进入冷却区，降低工件温度的同时具有恢复工件碳含量的作用，进一步对工件进行强化。为了提高工件的精度，将出炉后的工件排列好后逐个送入整型机，进行冲压精确定型。采用热喷涂法，在工件外表面喷涂NiCrBSi涂层，使得工件表层有高硬度层，从而工件表面坚硬，具有更高的抗压能力和耐磨损能力，延长其使用寿命。进一步的，在S2后增加S2’，S2’、利用吸尘系统去除附着在生坯表面的混合料粉末。通过采用上述技术方案，通过吸尘系统取出生坯表面未压实的粉末，从而防止这些粉末在烧结过程中起气泡，使得经过烧结的工件表面更平整。进一步的，在S3后增加S3’，S3’、将冷却出炉后的工件振动分离。通过采用上述技术方案，经烧结后的工件会有少数粘结在一起，通过振动使得粘结在一起的工件分离，方便后续送入整型机后续冲压。进一步的，S3中预烧区的温度为500～900℃，预烧时间不少于45分钟。通过采用上述技术方案，通过预烧区500～900℃的高温火焰下，加热至少45分钟，从而将润滑剂等其他外加剂充分蒸发。进一步的，S3中烧结区的温度为1050～1150℃，时间不少于1小时。通过采用上述技术方案，通过烧结区1050～1150℃的高温烧结，时间不少于1小时，将生坯烧结为具有一定孔隙度的冶金产品。进一步的，S1中的原料包括如下重量份组分：铁粉100份；铜粉1-3份；锰粉2-3份；钼粉0.3-1份；碳化钽粉2-5份；润滑剂1-2份；粘接剂1-2份。通过采用上述技术方案，将各种不同熔点的金属粉末烧结为高强度合金，其中特别加入碳化钽粉末，其具有高熔点、高硬度、化学稳定性好、导电导热能力强等优点，有效提高合金的韧性；同时加入润滑剂，降低压形时粉末颗粒与模壁和模冲间摩擦、改善压坯的密度分布、减少压模磨损和有利于脱模；加入粘结剂，提高各种金属粉末的相互结合力，目的是为了提高生坯强度或者并防止粉末混合料离析。进一步的，所述铁粉采用雾化铁粉，所述铜粉以电解铜粉或FeCu合金形式加入，所述锰粉以含量为35-85％的锰铁、纯锰粉或硅锰合金的形式加入。通过采用上述技术方案，将各项金属粉末以各种适宜的化学态加入，便于获得各项原料。进一步的，所述润滑剂包括石墨粉和微粉石蜡。通过采用上述技术方案，石墨粉和微粉石蜡为良好的润滑剂，加热时，石墨粉和微粉石蜡从生坯中容易呈气体排出，且这种气体不影响发热元件等的寿命。进一步的，所述石墨粉和微粉石蜡的比例为1:1。通过采用上述技术方案，1:1的石墨粉和微粉石蜡的加入具有良好的效果。进一步的，所述粘接剂为硬脂酸锌。通过采用上述技术方案，硬脂酸锌是良好的粘接剂，其具有较好的粘结性，在混合粉末中容易均匀分散，且不发生化学变化。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.通过热喷涂法，在工件外表面喷涂NiCrBSi涂层，使得工件表层有高硬度层，从而工件表面坚硬，具有更高的抗压能力和耐磨损能力，延长其使用寿命；2.通过将各种不同熔点的金属粉末烧结为高强度合金，其中特别加入碳化钽粉末，其具有高熔点、高硬度、化学稳定性好、导电导热能力强等优点，有效提高合金的韧性；同时加入润滑剂，降低压形时粉末颗粒与模壁和模冲间摩擦、改善压坯的密度分布、减少压模磨损和有利于脱模；加入粘结剂，提高各种金属粉末的相互结合力，目的是为了提高生坯强度并防止粉末混合料离析。具体实施方式实施例1：一种粉末冶金件的制备工艺，包括以下步骤：S1、混料：按重量组分的比例称取铁粉100份、铜粉1份、锰粉2份、钼粉0.3份、碳化钽粉2份、润滑剂1份和粘接剂1份，并混合均匀，混料时间为1.5个小时，混料时可以加入研磨球，并得到均匀的混合料；S2、压制：利用粉末成型机将混合料压制成型，得到具有一定密度和强度的生坯；S2’、利用吸尘系统去除附着在生坯表面的混合料粉末，吸尘系统取出生坯表面未压实的粉末，从而防止这些粉末在烧结过程中起气泡，使得经过烧结的工件表面更平整；S3、烧结：压制成型的生坯放于承料框中，进入通过式网带烧结炉，在氢气和氮气的混合气体的保护下，网带将生坯传送入烧结炉中，首先经过预烧区，预烧区温度为500℃，预烧时间为45分钟，将生坯中的润滑剂等外加剂蒸发后排出炉外，提高烧结后工件的整体强度；然后经过烧结区高温段合金化，烧结区的温度为1050℃，时间为1小时，烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程，成为具有一定孔隙度和强度的冶金产品；最后，经过冷却区，冷却区采用氮气保护、外层用水循环降温，降低工件温度的同时具有恢复工件碳含量的作用，进一步对工件进行强化，冷却完成后出炉；S3’、将冷却出炉后的工件振动分离，振动使得粘结在一起的工件分离；S4、整型冲压：将冷却出炉后的工件排列整齐后，送入整型机逐个冲压精确定型，进行冲压精确定型；S5、涂层：利用热喷涂法在工件外表面喷涂NiCrBSi涂层，使得工件表层有高硬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉末冶金件的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、混料：按需称取各项所需原料，利用混合法得到均匀的混合料；/nS2、压制：利用粉末成型机将混合料压制成型，得到生坯；/nS3、烧结：压制成型的生坯放于承料框中，进入通过式网带烧结炉，在氢气和氮气的混合气体的保护下，网带将生坯传送入烧结炉中，首先经过预烧区，蒸发润滑剂等外加剂；然后经过烧结区，经过高温段合金化；最后，经过冷却区，冷却区采用氮气保护、外层用水循环降温，冷却完成后出炉；/nS4、整型冲压：将冷却出炉后的工件排列整齐后，送入整型机逐个冲压精确定型；/nS5、涂层：利用热喷涂法在工件外表面喷涂NiCrBSi涂层。/n

【技术特征摘要】
1.一种粉末冶金件的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、混料：按需称取各项所需原料，利用混合法得到均匀的混合料；
S2、压制：利用粉末成型机将混合料压制成型，得到生坯；
S3、烧结：压制成型的生坯放于承料框中，进入通过式网带烧结炉，在氢气和氮气的混合气体的保护下，网带将生坯传送入烧结炉中，首先经过预烧区，蒸发润滑剂等外加剂；然后经过烧结区，经过高温段合金化；最后，经过冷却区，冷却区采用氮气保护、外层用水循环降温，冷却完成后出炉；
S4、整型冲压：将冷却出炉后的工件排列整齐后，送入整型机逐个冲压精确定型；
S5、涂层：利用热喷涂法在工件外表面喷涂NiCrBSi涂层。


2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金件的制备工艺，其特征在于：在S2后增加S2’，S2’、利用吸尘系统去除附着在生坯表面的混合料粉末。


3.根据权利要求2所述的一种粉末冶金件的制备工艺，其特征在于：在S3后增加S3’，S3’、将冷却出炉后的工件振动分离。


4.根据权利要求3所述的一种粉末冶金件的制备工艺，其特征在于：S3中预...

【专利技术属性】
技术研发人员：童恒刚，宦有强，李峰，
申请(专利权)人：深圳市冠强粉末冶金制品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44