粉末冶金材料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种粉末冶金材料的制备方法。包括如下的步骤：均匀混合原始金属粉末以及熔点低于所述原始金属粉末的辅料金属粉末，得到混合金属粉末；基于成型工艺对所述混合金属粉末进行成型处理，得到粉末冶金坯块；采用与所述辅料金属粉末的熔点适配的温度，对所述粉末冶金坯块进行预烧结以加热所述辅料金属粉末至熔融状态；对预烧结后的所述冶金材料坯块进行烧结，得到粉末冶金材料。本发明专利技术提供的粉末冶金材料的制备方法，解决了粉末冶金材料中存在气孔导致材料性能较差以及外观存在孔隙的缺陷，制备得到了致密程度更高的粉末冶金材料。

Preparation methods of powder metallurgy materials

The present invention provides a method for preparing powder metallurgy material. The method comprises the following steps: uniformly mixing the original materials of metal powder metal powder and melting point is lower than that of the original metal powder, mixed metal powder; forming process of the mixed metal powder forming process based on the obtained powder metallurgy compacts; with the melting point of metal powder materials suitable for pre sintering temperature. The powder metallurgy compacts to heat the metal powder material to molten state; sintering of the metallurgical material blank after pre sintering, by powder metallurgy materials. Powder metallurgy material preparation method provided by the invention solves the material properties and the appearance of poor stomatal pores exist defects of powder metallurgy materials, prepared by powder metallurgy materials more dense.

【技术实现步骤摘要】
粉末冶金材料的制备方法
本专利技术涉及粉末冶金工艺领域，尤其涉及一种粉末冶金材料的制备方法。
技术介绍
粉末冶金工艺是将金属粉末或金属粉末与非金属粉末的混合物作为原料，经过成型和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺。目前，粉末冶金工艺已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金工艺主要包括入下的步骤：制备粉末、成型、烧结以及后处理。但是烧结过程中的颗粒重排、气孔减少、气孔缩小和变形等过程，将导致封闭在粉末冶金材料内部的气孔无法完全排出。对于韧性较低的粉末冶金材料，材料内部的气孔，在材料受力的过程中会造成应力集中，成为起裂源。对于表面质量要求较高的粉末冶金材料制品，材料中的气孔将导致制品抛光后极容易形成微观孔隙，影响制品的外观效果。因此，一种新的粉末冶金材料的制备方法亟待提出。
技术实现思路
本专利技术提供一种粉末冶金材料的制备方法，用以解决粉末冶金材料中存在气孔导致材料性能较差以及外观存在孔隙的缺陷，制备得到了致密程度更高的粉末冶金材料。本专利技术提供一种粉末冶金材料的制备方法，包括：均匀混合原始金属粉末以及熔点低于所述原始金属粉末的辅料金属粉末，得到混合金属粉末；基于成型工艺对所述混合金属粉末进行成型处理，得到粉末冶金坯块；采用与所述辅料金属粉末的熔点适配的温度，对所述粉末冶金坯块进行预烧结以加热所述辅料金属粉末至熔融状态；对预烧结后的所述冶金材料坯块进行烧结，得到粉末冶金材料。进一步可选地，所述辅料金属粉末的粒度为10～300μm。进一步可选地，所述混合金属粉末，包括：3～15％的所述辅料金属粉末；以及，85～97％的所述原始金属粉末。进一步可选地，所述辅料金属粉末，包括：锡、铜、铝、镍和/或银的粉末。进一步可选地，所述辅料金属粉末的熔点为：600～1200℃。进一步可选地，当所述原始金属粉末为不锈钢粉末时，所述辅料金属粉末为白铜粉末。进一步可选地，所述原始金属粉末包括：8％的所述白铜粉末；以及，92％的所述原始金属粉末。进一步可选地，当所述原始金属粉末为钛合金粉末时，所述辅料金属粉末为纯铜粉末。进一步可选地，基于成型工艺对所述混合金属粉末进行成型处理，得到粉末冶金坯块，包括：在所述混合金属粉末中加入粘结剂，并将加入所述粘结剂的所述混合金属粉末压制成型，得到所述粉末冶金坯块；或，在所述混合金属粉末中加入粘结剂，并混炼加入所述粘结剂的所述混合金属粉末得到复合喂料；根据所述复合喂料进行造粒处理，并根据所述造粒处理得到的复合喂料颗粒注射成型，得到所述粉末冶金坯块。进一步可选地，采用与所述辅料金属粉末的熔点适配的温度，对所述粉末冶金坯块进行加热，包括：在烧结炉中，以5℃/min为步长，将所述烧结炉的温度升至600℃，并保温1小时；以5℃/min为步长，将所述烧结炉的温度从600℃升至与所述辅料金属粉末的熔点适配的温度，并保温2小时。本专利技术提供的粉末冶金材料的制备方法，在原始金属粉末中添加熔点低于原始金属粉末的辅料金属粉末来制备粉末冶金坯块，并在对粉末冶金坯块进行烧结之前，采用与辅料金属粉末的熔点适配的温度，对粉末冶金坯块进行预烧结以将辅料金属粉末加热至熔融状态。进而，在对粉末冶金坯块进行烧结之前，熔融状态的辅料金属粉末可以填充粉末冶金坯块中的微观孔隙，排出气体，提升烧结得到的粉末冶金材料的致密性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1a是现有技术中由原始金属粉末得到的坯块的结构示意图；图1b是现有技术中由原始金属粉末坯块烧结得到的粉末冶金材料的结构示意图；图2a是本专利技术实施例提供的一粉末冶金材料的制备方法的流程示意图；图2b是本专利技术实施例提供的由混合金属粉末得到的坯块的结构示意图；图2c是本专利技术实施例提供的熔融状态的辅料金属对粉末冶金坯块进行填充的示意图；图2d是本专利技术实施例提供的粉末冶金坯块烧结得到的粉末冶金材料的结构示意图。具体实施方式在粉末冶金工艺中，成型的粉末冶金坯块的结构可如图1a所示，粉末冶金坯块中包含粒度不同的金属粉末颗粒。对成型的粉末冶金坯块进行烧结时，金属粉末经历颗粒重排、气孔减少、气孔缩小以及变形等过程。上述过程将导致封闭在粉末冶金坯块内部的气孔无法完全排出，如图1b所示。对于韧性较低的粉末冶金材料，这些材料内部的气孔，在材料受力的过程中会造成应力集中，成为起裂源，进而影响材料性能。对于表面质量要求较高的粉末冶金材料制品，材料中的气孔将导致制品抛光后极容易形成微观孔隙，影响制品的外观效果。为解决上述缺陷，本专利技术提供一种粉末冶金材料的制备方法，其核心在于，在原始金属粉末中添加熔点低于原始金属粉末的辅料金属粉末来制备粉末冶金坯块，并在对粉末冶金坯块进行烧结之前，采用与辅料金属粉末的熔点适配的温度，对粉末冶金坯块进行预烧结以将辅料金属粉末加热至熔融状态。在制备粉末冶金材料的过程中，通过使低熔点的辅料金属粉末先融化并填充粉末冶金坯块中的微观孔隙，排出气体，使得后续烧结得到的粉末冶金材料的接近完全致密或完全致密。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图2a是本专利技术实施例提供的一粉末冶金材料的制备方法的流程示意图，结合图2a，该方法包括：步骤201、均匀混合原始金属粉末以及熔点低于所述原始金属粉末的辅料金属粉末，得到混合金属粉末。步骤202、基于成型工艺对所述混合金属粉末进行成型处理，得到粉末冶金坯块。步骤203、采用与所述辅料金属粉末的熔点适配的温度，对所述粉末冶金坯块进行预烧结以加热所述辅料金属粉末至熔融状态。步骤204、对预烧结后的所述冶金材料坯块进行烧结，得到粉末冶金材料。针对步骤201，原始金属粉末，即用于制备粉末冶金材料的金属粉末，例如，在制备316不锈钢材料、高氮无磁无镍不锈钢材料或17-4不锈钢材料时，原始金属粉末为不锈钢粉末。在制备钛合金材料时，原始金属粉末为钛合金粉末。辅料金属粉末，是对粉末冶金材料的制备过程起辅助作用的金属粉末，例如：锡、铜、铝、镍和/或银的粉末。辅料金属粉末的熔点低于原始金属粉末，可选的，辅料金属粉末的熔点可以在600～1200℃之间。进而，在制备粉末冶金材料的过程中，低熔点的辅料金属粉末可先于原始金属粉末融化，并填充粉末冶金坯块中的微观孔隙，排出气体。可选的，辅料金属粉末可具有一定粒度，该粒度能够保证辅料金属粉末与原始金属粉末均匀混合后，辅料金属粉末颗粒能够较均匀地填充原始金属粉末颗粒之间的空隙。可选的，在本实施例中，辅料金属粉末的粒度为10～300μm时，辅料金属粉末在原始金属粉末中的填充效果较佳。可选的，向原始金属粉末中添加辅料金属粉末时，辅料金属粉末的量应在充分填充原始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末冶金材料的制备方法，其特征在于，包括：均匀混合原始金属粉末以及熔点低于所述原始金属粉末的辅料金属粉末，得到混合金属粉末；基于成型工艺对所述混合金属粉末进行成型处理，得到粉末冶金坯块；采用与所述辅料金属粉末的熔点适配的温度，对所述粉末冶金坯块进行预烧结以加热所述辅料金属粉末至熔融状态；对预烧结后的所述冶金材料坯块进行烧结，得到粉末冶金材料。

【技术特征摘要】
1.一种粉末冶金材料的制备方法，其特征在于，包括：均匀混合原始金属粉末以及熔点低于所述原始金属粉末的辅料金属粉末，得到混合金属粉末；基于成型工艺对所述混合金属粉末进行成型处理，得到粉末冶金坯块；采用与所述辅料金属粉末的熔点适配的温度，对所述粉末冶金坯块进行预烧结以加热所述辅料金属粉末至熔融状态；对预烧结后的所述冶金材料坯块进行烧结，得到粉末冶金材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述辅料金属粉末的粒度为10～300μm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合金属粉末，包括：3～15％的所述辅料金属粉末；以及，85～97％的所述原始金属粉末。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述辅料金属粉末，包括：锡、铜、铝、镍和/或银的粉末。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述辅料金属粉末的熔点为：600～1200℃。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当所述原始金属粉末为不锈钢粉末时，所述辅料金属粉末为白铜粉末。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛咏发，俞胜平，张法亮，李文贤，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37