一种铁基成型混合料制备方法技术

本发明专利技术公开一种铁基成型混合料制备方法，包括以下步骤：称取原料：按照配方要求分别称取铁粉、铜粉、石墨、液体粘结剂、润滑剂；浸润铁粉：把液体粘结剂加入到铁粉中，静置20‑200min，形成润湿铁粉；混料过程：把润湿铁粉和石墨、润滑剂放入混料机中，充分混合后；再把铜粉加入到混料机中，充分混合后取出，得到混合料。本发明专利技术先让粘结剂充分浸润铁粉，形成润湿铁粉，然后石墨容易和润湿铁粉结合，因此能够降低石墨的偏析程度，特别是“把润湿铁粉加入到混料机中，充分混合后，加入石墨”，这种情况，石墨表面干燥，而铁粉表面有一层粘结剂的膜，两者更容易结合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁基成型混合料领域，尤其是涉及一种铁基成型混合料制备方法。
技术介绍
粉末冶金技术是一种具有节材、节能、低成本、可大批量模压成形出具有近终形状和尺寸精度的零件等特点的技术，其产品在机械、航空、特别是汽车、摩托车和家电行业中得到了广泛应用。随着社会的进步和粉末冶金制品企业之间竞争的加剧，对产品性能的要求要来越高；提高产品性能，粉末成分均匀是关键；只有成分均匀的混合料才能生产出高质量的产品，也有利于粉末冶金产品自动化生产，从而降低生产成本。粉末冶金制品中市场占有量最大，用途最广的是铁基产品。铁基混合料一般是由铁粉、合金粉末、石墨、润滑剂等多种成分组成，偏析问题一直存在，特别是石墨的偏析。铜粉是加入铁基混合料中最常见的合金粉末之一，铜粉的加入量范围跨度较大，如申请号为CN200510037939.6中国专利文献公开的铁基材料，铜含量为1-3％，而申请号为CN201310415059.2中国专利文献公开的铁基材料，铜含量为16-18％；对于不含铜或含铜量较少的混合料，石墨的偏析问题较容易解决，但对于含铜量较多的混合料(一般指大于3wt％的铜)，解决起来较为困难，如申请号为201110048677.9的中国专利文献指出，日本、瑞典、美国等发达国家先后开发出了无偏析粘结粉末，如引入液态粘结剂来粘结低比重添加剂，如石墨与润滑剂，但是对于铜粉或镍粉等高比重添加剂粘结效果有限；申请号为00121777.1的中国专利文献公开了一种铁-石墨复合粉末，但要求复合粉末混合物含有小于约3％的铜。当然，减少石墨偏析的程度可以通过增加粘结剂的量来改善，但增加粘结剂的量，会使混合料的工艺性能变差，如流动性变差。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中的问题，本申请提出一种铁基成型混合料制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种铁基成型混合料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取原料：按照配方要求分别称取铁粉、铜粉、石墨、液体粘结剂、润滑剂；(2)浸润铁粉：把液体粘结剂加入到铁粉中，静置20-200min，形成润湿铁粉；(3)混料过程：把润湿铁粉和石墨、润滑剂放入混料机中，充分混合后；再把铜粉加入到混料机中，充分混合后取出，得到混合料。进一步方案，所述步骤(3)为：先把润湿铁粉和石墨加入到混料机中，充分混合后，再加入铜粉、润滑剂，充分混合后取出，得到混合料。进一步方案，所述步骤(3)为：先把润湿铁粉加入到混料机中，充分混合后，加入石墨，充分混合后，再加入铜粉、润滑剂，充分混合后取出，得到混合料。进一步方案，所述液体粘结剂为锭子油，重量百分比含量为0.05-0.15％；所述润滑剂为硬脂酸锌，重量百分比含量为0.20-1.5％；所述铜粉重量百分比含量为0-25％，所述石墨重量百分比含量为0-1.2％，余量为铁粉。进一步方案，所述铜粉重量百分比含量为3-20％；所述石墨重量百分比含量为0.3-1.2％。进一步方案，所述混料机为双锥形混料机。与现有技术相比，本申请有益效果体现在：粉末偏析的原因主要是密度的差异，而铜的密度约8.9g/cm3，铁的密度约7.86g/cm3，两者的密度差并不是很大；石墨的密度约2.1g/cm3，石墨与铁的密度相差较大；本申请把各种原料分开加入，先让粘结剂充分浸润铁粉，形成润湿铁粉，然后石墨容易和润湿铁粉结合，因此能够降低石墨的偏析程度，特别是“把润湿铁粉加入到混料机中，充分混合后，加入石墨”，这种情况，石墨表面干燥，而铁粉表面有一层粘结剂的膜，两者更容易结合。通常的混料方式是把铁粉、石墨、铜粉、粘结剂、润滑剂等一起放入混料机中进行混合，会有一部分粘结剂附着在铜粉表面，由于铁粉和铜粉两者的表面能、氧化性等多方面的差异，石墨与表面已经附着粘结剂的铜粉结合程度较差；在铜粉含量增加时，附着在铜粉上的粘结剂就会增加，相对来说，附着在铁粉上的粘结剂就会减少，因此铜粉较多时，石墨的偏析程度会增加。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1一种铁基成型混合料制备方法，包括以下步骤：(1)称取原料：按照配方要求分别称取铁粉、铜粉18％、石墨1％、锭子油0.08％、硬脂酸锌0.8％；(2)浸润铁粉：把锭子油加入到铁粉中，静置20-200min，形成润湿铁粉；(3)混料过程：把润湿铁粉和(1)中称取的石墨、润滑剂放入双锥形混料机中，充分混合后；再把铜粉加入到混料机中，充分混合后取出，得到混合料。实施例2本实施例与实施例1不同的是：所述步骤(3)混料过程为：先把润湿铁粉和石墨加入到混料机中，充分混合后，再加入铜粉、润滑剂，充分混合后取出，得到混合料。实施例3本实施例与实施例1不同的是：所述步骤(3)混料过程为：先把润湿铁粉加入到混料机中，充分混合后，加入石墨，充分混合后，再加入铜粉、润滑剂，充分混合后取出，得到混合料。对比例1(1)称取原料：按照配方要求分别称取铁粉、铜粉18％、石墨1％、锭子油0.08％、硬脂酸锌0.8％；(2)浸润铁粉：把锭子油加入到铁粉中，制成含油铁粉；(3)混料过程：把含油铁粉和石墨、润滑剂、铜粉一起加入到双锥形混料机中，充分混合后取出，得到混合料。对比例2(1)称取原料：按照配方要求分别称取铁粉、铜粉18％、石墨1％、锭子油0.08％、硬脂酸锌0.8％；(2)制备母料：把铁粉分成9份，一份加铜粉，一份加石墨，一份加锭子油，一份加硬脂酸锌，每份料用手工初混；(3)混料过程：采用下列方式装料，铁粉+加铜粉的铁粉+铁粉+加石墨的铁粉+铁粉+加锭子油的铁粉+铁粉+加硬脂酸锌的铁粉+铁粉，充分混合后取出，得到混合料。在含铜量较少时，本专利技术的有益效果不明显，含铜量较高时(不少于3wt％)，有益效果明显，为了充分说明本专利技术的有益效果，实施例选取含铜量和石墨较多的混合料配比进行对比，对比例1为一般企业常用的方法，过程较为简单，对比例2为专业书籍(周作平申小平.粉末冶金机械零件实用技术[M].化学工业出版社,2006.P99)推荐的方法，过程较为复杂。对每个实施例和对比例制备的混合料，进行成分检测，用取样器，从料筒的不同部位取6份料样；为了排除锭子油和硬脂酸锌的存在，对检测碳含量的影响，压制成的圆柱毛坯，在900℃保温30min，之后取粉，进行化学分析，得到的结果如表1。从实施例和对比例成分检测结果可以看出，几种混粉方式对铜的影响不大，但对石墨的成分影响较大。表1混合料成分检测结果wt％上述的对实施例的描述是为便于该
的普通技术人员能理解和应用本专利技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施案例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本专利技术不限于这里的实施案例，本领域技术人员根据本专利技术的揭示，不脱离本专利技术范畴所做出的改进和修改都应该在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁基成型混合料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）称取原料：按照配方要求分别称取铁粉、铜粉、石墨、液体粘结剂、润滑剂；（2）浸润铁粉：把液体粘结剂加入到铁粉中，静置20‑200min，形成润湿铁粉；（3）混料过程：把润湿铁粉和石墨、润滑剂放入混料机中，充分混合后；再把铜粉加入到混料机中，充分混合后取出，得到混合料。

【技术特征摘要】
1.一种铁基成型混合料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）称取原料：按照配方要求分别称取铁粉、铜粉、石墨、液体粘结剂、润滑剂；（2）浸润铁粉：把液体粘结剂加入到铁粉中，静置20-200min，形成润湿铁粉；（3）混料过程：把润湿铁粉和石墨、润滑剂放入混料机中，充分混合后；再把铜粉加入到混料机中，充分混合后取出，得到混合料。2.根据权利要求1所述的铁基成型混合料制备方法，其特征在于，所述步骤（3）为：先把润湿铁粉和石墨加入到混料机中，充分混合后，再加入铜粉、润滑剂，充分混合后取出，得到混合料。3.根据权利要求1所述的铁基成型混合料制备方法，其特征在于，所述步骤（3）为：先把润湿铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李其龙，张东，孟凡纪，汤浩，孙芳芳，
申请(专利权)人：合肥波林新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34