一种青铜包铁复合粉的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种青铜包铁复合粉的制备方法，包括如下步骤：将氧化铜粉、二氧化锡粉、铁粉混合，得到混合粉，再加入分散疏松剂混合，然后将得到的粉料进行还原包覆，再破碎，筛分，得到青铜包铁复合粉。本发明专利技术提供的青铜包铁复合粉制备方法兼具生产工序简单、生产成本低、生产成分可控、合理设置还原顺序、易于破碎等优点，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种青铜包铁复合粉的制备方法
本专利技术涉及金属粉末制备
，特别涉及一种青铜包铁复合粉的制备方法。
技术介绍
在含油轴承、金刚石制品和摩擦材料等方面会用铜粉、青铜粉、或单独、混合使用，或再掺入铁粉使用。但单纯使用铜粉、青铜粉时候价格昂贵；铜粉、青铜粉混合铁粉使用不可避免的会造成成分偏析，独立存在的硬质铁颗粒不可避免的会对产品造成不良影响。为解决以上问题，开发出了铜包铁复合粉。铜包铁复合粉的存在降低了生产成本，解决了粉末偏析的情况，铁颗粒表面完全包覆铜也提高了产品质量。但铜包铁复合粉仍存在抗氧化性差、烧结温度偏高、无法做高转速的高性能含油轴承等问题。为此相关公司继续开发出了青铜包铁复合粉。青铜包铁复合粉是以铁颗粒为核心，采用特殊的方法在每一颗铁粉表面均匀牢固包覆一层青铜合金，而形成的一种不规则粉末，该粉末具有成本低、抗氧化性好、烧结温度低、可用于高性能含油轴承等特点。目前青铜包铁复合粉的制备方法主要有两种：第一种是在铜包铁粉的基础上加入锡或铜锡合金在还原炉内400-800℃下扩散，形成青铜包铁复合粉，此种方法优点是合金成分稳定可控，但因为需要先制作成铜包铁粉，生产成本较高。第二种是用氧化铜粉+锡粉+铁粉混合均匀，在还原炉内600-800℃下还原扩散成青铜包铁粉，此种方法优点是无需先制作铜包铁粉，工序简单，缺点是合金成分不可控，会存在偏析现象，因锡的熔点为232℃，且锡活性比铜活泼，在氧化铜粉+锡粉+铁粉的混合粉入炉中，锡粉首先液化成锡液，附近的锡液会自发抱团成大锡液，或局部聚集，或流入混合粉底层，或粘在装载器皿内壁上，以及高温对锡的烧损，从而造成成分偏析或成分不可控，降低生产品质。同时因为锡元素的高温熔入导致混合粉在炉内会严重烧结，形成板结状，不利于还原气氛渗入混合粉中间还原氧化铜，板结块出炉后需强力和多次破碎。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中青铜包铁复合粉存在的上述技术问题之一。为此，本专利技术的目的之一在于提供一种青铜包铁复合粉的制备方法，本专利技术的目的之二在于提供由这种制备方法制得的青铜包铁复合粉，本专利技术的目的之三在于提供这种青铜包铁复合粉的应用。为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术的第一方面提供了一种青铜包铁复合粉的制备方法，包括如下步骤：将氧化铜粉、二氧化锡粉、铁粉混合，得到混合粉，再加入分散疏松剂混合，然后将得到的粉料进行还原包覆，再破碎，筛分，得到所述的青铜包铁复合粉。青铜包铁复合粉为铁颗粒表面均匀包覆一层青铜合金，因此在本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的实施例中，采用大颗粒的基体铁粉+小颗粒的氧化铜粉+小颗粒的二氧化锡混合。基体铁粉与氧化铜粉、二氧化锡粉存在粒度差异，铁粉颗粒缝隙之间被氧化铜粉与二氧化锡粉填充，即粒度较粗的铁粉颗粒表面均匀粘附了粒度较细的氧化铜粉与二氧化锡粉，易于后续的还原包覆。把混合好的粉末再加入适量分散疏松剂混合均匀。第一步的混合是把氧化铜与二氧化锡粘附在粗铁粉表面，利于后续的包覆，第二步的混合是在混合粉中间掺入分散疏松剂，利于后续的氧化和破碎。具体来说，通过加入分散疏松剂，可以使得混合粉处于比较蓬松和松散状态，一方面有利于还原气氛进入混合粉内部进行还原作用，另一方面使得原始混合粉在高温下不至于烧结严重，易于破碎，提高成品率。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，所述氧化铜粉和所述二氧化锡粉的粒度均≤45μm(即325目或以下)。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，所述氧化铜粉和所述二氧化锡粉的粒度均为38μm～45μm。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，所述铁粉的粒度为75μm～150μm(即100目～200目)。铁粉目数的选择以最终青铜包铁复合粉产品的目数而定，铁粉比青铜包铁复合粉粒度略细，举例来说，如青铜包铁复合粉为-100目，则铁粉可选择-120目，因把铁粉变成青铜包铁粉后粒度会变粗，原料基体铁粉选择比最终成品粉小一些的目数，可提高成品率，减少粗颗粒筛上物。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，所述铁粉为还原铁粉。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，氧化铜粉、二氧化锡粉和铁粉的纯度均≥98％。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，所述分散疏松剂的用量为混合粉质量的0.3％～1％。分散疏松剂的用量不宜过高，这是因为需要保持粉体还原包覆后有一定的板结使得粉末之间可以互相扩散，成分均匀。当选用分散疏松剂的用量为混合粉质量的0.3％～1％时，可以满足质量和工艺要求。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些优选的实施方式，所述分散疏松剂的用量为混合粉质量的0.5％～0.8％。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，所述分散疏松剂选自硬脂酸锌、硬脂酸、石蜡、聚乙烯蜡中的至少一种。这些种类的分散疏松剂为可在中低温分解且对混合粉和环境没影响的粉末。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，所述分散疏松剂的粒度≤45μm。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，所述还原包覆是将适量粉料装入装载器皿上，放入还原炉中进行还原包覆。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，所述还原包覆是在还原性气体氛围下，于400℃～750℃下进行还原包覆。青铜包铁复合粉中青铜熔点较低，且青铜包覆和粘结力强，为避免出炉后青铜包铁严重结块、青铜烧损严重、不利于破碎和降低成品率，青铜包铁的还原包覆温度不能过高，高温段时间不可过长，可根据青铜包铁的青铜含量进行调整，最高的还原包覆温度为750℃。在本专利技术所述青铜包铁复合粉的制备方法中，还原包覆的还原时间以混合粉装载量而定，以氧化铜和二氧化锡彻底还原为准。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，还原包覆的还原时间为1小时(h)～3小时。在本专利技术的一些实施例中，还原包覆的还原时间为120min～160min。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，还原包覆所用的还原炉选自推杆炉、网带炉或气氛保护真空炉。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，所述还原性气体包括氢气、氨分解气、一氧化碳中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，所述还原性气体选自氢气、氢气和氮气混合气、或者氨分解气。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些实施方式，所述还原包覆包括如下步骤：先升温至T1，保温20min～60min(H1)；然后升温至T2，保温30min～60min(H2)；继续升温至T3，保温20min～80min(H3)；400℃≤T1≤500℃；500℃≤T2≤650℃；650℃≤T3≤750℃。根据本专利技术所述青铜包铁复合粉制备方法的一些优选的实施方式，所述还原包覆包括如下步骤：先升温至T1，保温20min～30min；然后升温至T2，保温30min～60min；继续升温至T3，保温60min～80min；400℃≤T1≤500℃；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种青铜包铁复合粉的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/n将氧化铜粉、二氧化锡粉、铁粉混合，得到混合粉，再加入分散疏松剂混合，然后将得到的粉料进行还原包覆，再破碎，筛分，得到所述的青铜包铁复合粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种青铜包铁复合粉的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
将氧化铜粉、二氧化锡粉、铁粉混合，得到混合粉，再加入分散疏松剂混合，然后将得到的粉料进行还原包覆，再破碎，筛分，得到所述的青铜包铁复合粉。


2.根据权利要求1所述一种青铜包铁复合粉的制备方法，其特征在于：所述氧化铜粉和所述二氧化锡粉的粒度均≤45μm；所述铁粉的粒度为75μm～150μm。


3.根据权利要求1所述一种青铜包铁复合粉的制备方法，其特征在于：所述分散疏松剂的用量为混合粉质量的0.3％～1％。


4.根据权利要求1所述一种青铜包铁复合粉的制备方法，其特征在于：所述分散疏松剂选自硬脂酸锌、硬脂酸、石蜡、聚乙烯蜡中的至少一种。


5.根据权利要求1所述一种青铜包铁复合粉的制备方法，其特征在于：所述还原包覆是在还原性气体氛围下，于400℃～750℃下进...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙红军，黎伟城，胡世华，欧健文，
申请(专利权)人：龙门金南磁性材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44