一种粉末冶金复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种粉末冶金复合材料及其制备方法，该复合材料由以下重量份数的原料制成：石墨4-10份、氧化硼3-5份、氧化铝10-20份、氧化锌15-25份、二氧化硅4-8份、二氧化钛5-8份、硬脂酸4-6份、铁粉35-50份、铜粉40-55份。制备方法：a、用磨机进行球磨；b、粉碎过筛；c、压制成坯；d、烧结即得粉末冶金复合材料。本发明专利技术制备的粉末冶金复合材料的抗拉强度、抗压强度、硬度和磨损率各项指标均较好，并且融合性好、压坯后易脱模，材料综合性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料、冶金
，特别涉及一种粉末冶金复合材料及其制备 方法。
技术介绍
粉末冶金是一种以金属粉末为原料，经压制和烧结制成各种制品的加工方法。粉 末冶金零件生产工艺的本质性优势是，具有复杂零件的快速成形能力和材料高利用率。 粉末冶金结构件制品材料成分不受熔炼限制，并且在相当大的范围内根据要求进 行调整，进而在力学性能上能达到与钢件匹配的效果。 粉末冶金的原材料为金属粉末，金属粉末主要是由各种金属原料分解成细小颗粒 而混合组成的粉末。由于粉末冶金和铸造的工艺不同，金属粉末往往难以很好的融合，甚至 压坯后脱模困难，特别是在生产部分复杂结构性零件时，并且材料的性能也不十分理想，需 要进行进一步的研究和改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服以上现有技术的不足而提供一种融合性好、压坯后易脱 模、材料性能优异的粉末冶金复合材料及其制备方法。 本专利技术的一种粉末冶金复合材料由以下重量份数的原料制成：石墨4-10份、氧化 硼3-5份、氧化错10-20份、氧化锌15-25份、二氧化娃4-8份、二氧化钛5-8份、硬脂酸4-6 份、铁粉35-50份、铜粉40-55份。 优选的，一种粉末冶金复合材料由以下重量份数的原料制成：石墨5-9份、氧化硼 4-5份、氧化铝12-18份、氧化锌18-22份、二氧化硅5-7份、二氧化钛6-7份、硬脂酸5-6 份、铁粉40-45份、铜粉45-50份。 更优选的，一种粉末冶金复合材料由以下重量份数的原料制成：石墨8份、氧化硼 4. 5份、氧化铝15份、氧化锌20份、二氧化硅6份、二氧化钛6. 5份、硬脂酸5. 5份、铁粉43 份、铜粉48份。 -种粉末冶金复合材料的制备方法，包括以下步骤： a、将氧化硼、氧化铝、氧化锌、铁粉和铜粉混合，用球磨机进行球磨，得到200-300 目粉末，然后进行喷雾干燥、烘干； b、将干燥后的粉末于5-8Mpa压力条件下压制成块状，再于氮气保护条件下 800-850°C烧结6-7小时，然后将烧结后的物料粉碎过150-200目筛； c、将二氧化硅、二氧化钛和硬脂酸加入步骤b得到的物料中，搅拌均匀后装入模 具，压制成坯； d、将压坯先在400-500°C条件下烧结2-3小时，再在700-800°C条件下烧结2. 5-3 小时，最后在970-1070°C条件下烧结3-4小时，然后冷却至室温即得粉末冶金复合材料。 优选的，步骤b中所述的将烧结后的物料粉碎过150目筛。 优选的，步骤d中所述的最后在1020°C条件下烧结3. 5小时。 有益效果： 1、本专利技术制备的粉末冶金复合材料的抗拉强度、抗压强度、硬度和磨损率各项指 标均较好，并且融合性好、压坯后易脱模，材料综合性能优异。 2、本专利技术制备方法适用范围广，节能省时，成本低。 【具体实施方式】 实施例1 -种粉末冶金复合材料由以下重量份数的原料制成：石墨4份、氧化硼3份、氧化 铝10份、氧化锌15份、二氧化硅4份、二氧化钛5份、硬脂酸4份、铁粉35份、铜粉40份。 一种粉末冶金复合材料的制备方法，包括以下步骤： a、将氧化硼、氧化铝、氧化锌、铁粉和铜粉混合，用球磨机进行球磨，得到200目粉 末，然后进行喷雾干燥、烘干； b、将干燥后的粉末于5Mpa压力条件下压制成块状，再于氮气保护条件下800°C烧 结6小时,然后将烧结后的物料粉碎过150目筛； c、将二氧化硅、二氧化钛和硬脂酸加入步骤b得到的物料中，搅拌均匀后装入模 具，压制成坯； d、将压坯先在400°C条件下烧结2小时，再在700°C条件下烧结2. 5小时，最后在 970°C条件下烧结3小时，然后冷却至室温即得粉末冶金复合材料。 实施例2 -种粉末冶金复合材料由以下重量份数的原料制成：石墨5份、氧化硼4份、氧化 铝12份、氧化锌18份、二氧化硅5份、二氧化钛6份、硬脂酸5份、铁粉40份、铜粉45份。 -种粉末冶金复合材料的制备方法，包括以下步骤： a、将氧化硼、氧化铝、氧化锌、铁粉和铜粉混合，用球磨机进行球磨，得到300目粉 末，然后进行喷雾干燥、烘干； b、将干燥后的粉末于6Mpa压力条件下压制成块状，再于氮气保护条件下850°C烧 结7小时，然后将烧结后的物料粉碎过200目筛； c、将二氧化硅、二氧化钛和硬脂酸加入步骤b得到的物料中，搅拌均匀后装入模 具，压制成坯； d、将压坯先在500°C条件下烧结3小时，再在800°C条件下烧结3小时，最后在 1070°C条件下烧结4小时，然后冷却至室温即得粉末冶金复合材料。 实施例3 一种粉末冶金复合材料由以下重量份数的原料制成：石墨9份、氧化硼5份、氧化 铝18份、氧化锌22份、二氧化硅7份、二氧化钛7份、硬脂酸6份、铁粉45份、铜粉50份。 -种粉末冶金复合材料的制备方法，包括以下步骤： a、将氧化硼、氧化铝、氧化锌、铁粉和铜粉混合，用球磨机进行球磨，得到300目粉 末，然后进行喷雾干燥、烘干； b、将干燥后的粉末于7Mpa压力条件下压制成块状，再于氮气保护条件下800°C烧 结7小时，然后将烧结后的物料粉碎过200目筛； c、将二氧化硅、二氧化钛和硬脂酸加入步骤b得到的物料中，搅拌均匀后装入模 具，压制成坯； d、将压坯先在450°C条件下烧结3小时，再在740°C条件下烧结3小时，最后在 KKKTC条件下烧结3小时，然后冷却至室温即得粉末冶金复合材料。 实施例4 一种粉末冶金复合材料由以下重量份数的原料制成：石墨8份、氧化硼4. 5份、氧 化铝15份、氧化锌20份、二氧化硅6份、二氧化钛6. 5份、硬脂酸5. 5份、铁粉43份、铜粉 48份。 -种粉末冶金复合材料的制备方法，包括以下步骤： a、将氧化硼、氧化铝、氧化锌、铁粉和铜粉混合，用球磨机进行球磨，得到200目粉 末，然后进行喷雾干燥、烘干； b、将干燥后的粉末于SMpa压力条件下压制成块状，再于氮气保护条件下810°C烧 结6. 5小时，然后将烧结后的物料粉碎过150目筛； c、将二氧化硅、二氧化钛和硬脂酸加入步骤b得到的物料中，搅拌均匀后装入模 具，压制成坯； d、将压坯先在470°C条件下烧结2. 5小时，再在760°C条件下烧结3小时，最后在 1020°C条件下烧结3. 5小时，然后冷却至室温即得粉末冶金复合材料。 将上述实施例制备的粉末冶金复合材料进行性能测试，性能测试结果如表1所 /Jn 〇 表 1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末冶金复合材料，其特征在于由以下重量份数的原料制成：石墨4‑10份、氧化硼3‑5份、氧化铝10‑20份、氧化锌15‑25份、二氧化硅4‑8份、二氧化钛5‑8份、硬脂酸4‑6份、铁粉35‑50份、铜粉40‑55份。

【技术特征摘要】
1. 一种粉末冶金复合材料，其特征在于由以下重量份数的原料制成：石墨4-10份、氧 化硼3-5份、氧化错10-20份、氧化锌15-25份、二氧化娃4-8份、二氧化钛5-8份、硬脂酸 4-6份、铁粉35-50份、铜粉40-55份。2. 根据权利要求1所述的一种粉末冶金复合材料，其特征在于由以下重量份数的原料 制成：石墨5-9份、氧化硼4-5份、氧化铝12-18份、氧化锌18-22份、二氧化硅5-7份、二氧 化钛6-7份、硬脂酸5-6份、铁粉40-45份、铜粉45-50份。3. 根据权利要求1所述的一种粉末冶金复合材料，其特征在于由以下重量份数的原料 制成：石墨8份、氧化硼4. 5份、氧化铝15份、氧化锌20份、二氧化硅6份、二氧化钛6. 5份、 硬脂酸5. 5份、铁粉43份、铜粉48份。4. 一种如权利要求1至3任一项所述的粉末冶金复合材料的制备方法，其特征在于包 括以下步骤： a、 将氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莉，王爽，邱晶，刘晓东，黄明明，
申请(专利权)人：苏州莱特复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32