一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法,包括以下步骤：S1、称取以下重量份的原料；S2、在模具的表面均匀涂上一层硬脂酸锌粉末烧结备用；S3、使用高压水雾对铁粉进行雾化，使用重锤在高速条件下对压制箱中的模具和混合粉末进行捶打；S4、模具在氢气炉中不断的从进口炉门前进到出口炉门，冷却后将模具中的物品得到初成品；S5、将初成品再次放入压制箱中，使用重锤在高速条件下对压制箱中的初成品进行捶打，得到高速压制制备铁基粉末冶金零件。本发明专利技术通过采用高速压制的方法，使得压制时的压力由静压变成动压，作用时间短，瞬间冲击力大，使得成品的密度大，可以缩短时间，有利于产品品质的控制。

A method to improve the performance of iron-based PM parts fabricated by high speed compaction

The invention discloses a method for improving the performance of iron-based powder metallurgical parts prepared by high-speed pressing, including the following steps: S1, weighing the following weight of raw materials; S2, uniformly coating a layer of zinc stearate powder on the surface of the mold for sintering reserve; S3, using high-pressure water spray to atomize iron powder, using a heavy hammer under high-speed conditions. The mold and mixed powder in the pressing box are hammered; S4, the mold in the hydrogen furnace continues to advance from the import door to the export door, and after cooling, the mold will get the finished products; S5, the finished products are put into the pressing box again, using a heavy hammer under high-speed conditions to hammer the finished products in the pressing box, obtained. Iron based powder metallurgy parts were prepared by high speed pressing. By adopting the method of high-speed pressing, the pressure during pressing is changed from static pressure to dynamic pressure, the action time is short, the instantaneous impact force is large, the density of the finished product is large, the time can be shortened, and the quality of the product can be controlled.

【技术实现步骤摘要】
一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法
本专利技术涉及粉末冶金
，尤其涉及一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法。
技术介绍
随着粉末冶金技术的不断发展，粉末冶金制品已经涉及到各个领域，尤其在汽车工业，粉末冶金制品起到了不可或缺的作用，其应用价值受到普遍的重视，目前，粉末冶金制品的研究已迈向大批量生产高性能的粉末冶金制品的趋势，随着各种粉末冶金技术的成熟和多样化，对粉末冶金制品性能的要求也越来越高，而铁基粉末冶金制品以其具有高密度高性能的特点迎合了日渐市场化的需求，发展高密度高性能的铁基粉末冶金材料一直是粉末冶金工作者们的研究重点，对粉末冶金制品而言，提高粉末冶金制品的性能同时降低成本是其主要研究目的，因此，寻找一种制造工艺简单、成本低的铁基材料，再结合先进的成形技术来制备高速压制制备铁基粉末冶金零件便成为了粉末冶金研究领域的重要途径。在公开号为CN102773481B公开的中国专利一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法中，通过将纳米金属粉末结合先进的高速压制技术，成功制备出了具有高力学性能的铁基粉末冶金零件，且具有制备工艺简单、成本低、生产效率高、零件密度和力学性能稳定以及零件烧结尺寸精度高等特点，更进一步推动了高速压制技术在粉末冶金领域生产高性能零件的发展，但是存在脱模困难而且高速压制的不完全的缺点。因此，我们提出了一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法用于解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法。一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法，包括以下步骤：S1、称取以下重量份的原料：铁粉800-1000份，铜粉1-2份，镍粉100-150份，铬粉20-50份，硼粉10-30份，硅粉5-8份，钼粉2-3份和石墨3-5份；S2、在模具的表面均匀涂上一层硬脂酸锌粉末，并对模具进行烧结，将烧结好的模具冷却至室温后，备用；S3、使用高压水雾对铁粉进行雾化，得到雾化铁粉，在雾化铁粉中加入铜粉，镍粉，铬粉，硼粉，硅粉，钼粉和石墨混合均匀，形成混合粉末，将混合粉末填满模具，将模具连同混合粉末放入压制箱中，使用重锤在高速条件下对压制箱中的模具和混合粉末进行捶打，得到素坯；S4、将氢气炉中使用保护性气体替换空气，氢气炉接通电源，使得氢气炉内的5个炉区的温度达到预定的温度值，将模具和素坯摆正放在氢气炉门口，将氢气炉的进口炉门关闭，在推进器运行的过程中将模具推动，并且模具在氢气炉中不断的从进口炉门前进到出口炉门，当模具前进到出口炉门处时，将出口炉门处的点火开关按下，将氢气点燃后打开出口炉门，使用不锈钢钩子将模具勾出氢气炉外，冷却后将模具中的物品得到初成品；S5、将初成品再次放入压制箱中，使用重锤在高速条件下对压制箱中的初成品进行捶打，得到高速压制制备铁基粉末冶金零件。优选的，所述原料包括以下重量份的比例：铁粉900份，铜粉2份，镍粉130份，铬粉36份，硼粉20份，硅粉7份，钼粉2份和石墨4份。优选的，所述铁粉的直径为40um-50um，铜粉的直径为80nm-100nm，镍粉的直径为70um-80um，铬粉的直径为40um-60um，硼粉的直径为90um-100um，硅粉的直径为90um-100um，钼粉的直径为90um-100um和石墨的直径为60um-80um。优选的，所述模具烧结的温度为1500℃-1600℃，模具烧结的时间为3h-4h。优选的，所述重锤的质量为1000kg-1200kg，捶打的速度为18m/s-24m/s，捶打的间隔时间为300ms，捶打的总时间为10min-15min。优选的，所述保护性气体为氮气或氩气中的一种。优选的，所述氢气炉包括5个炉区，从进口炉门到出口炉门的温度分别为1300℃，1800℃，1900℃，1870℃和1300℃，其中氢气炉第一个炉区的温度必须小于1400℃，氢气炉第3个炉区的温度必须大于1800℃，氢气炉第五个炉区的温度必须小于1350℃。优选的，所述高速压制制备铁基粉末冶金零件的密度为7.26g/cm3-7.73g/cm3。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术，通过在模具的表面烧结一层硬脂酸锌粉末，可以减少压制物与模具之间的摩擦力，而硬脂酸锌吸附在模具的表面，不会对高密度铁基粉末冶金零件的性能造成影响，大大提高了高密度铁基粉末冶金零件在从模具中取出的效率，减少了生产时间，提高了生产速率。2、本专利技术，通过采用高速压制的方法，使得压制时的压力由静压变成动压，作用时间短，瞬间冲击力大，使得成品的密度大，可以缩短时间，有利于产品品质的控制。3、本专利技术，通过在原料中添加其他粉末，可以提高高密度铁基粉末冶金零件的密度，硬度，耐磨性和耐腐蚀性，极大的增强了产品的力学性能，提高了产品的市场竞争性。4、本专利技术，生产工艺简单，过程高效，利用传统粉末冶金工艺，获得高密度的铁基粉末冶金零件，节约成本，适于工业化大规模生产和应用。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解说。实施例一一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法，包括以下步骤：S1、称取以下重量份的原料：铁粉800份(铁粉的直径为40um)，铜粉1份(铜粉的直径为80nm)，镍粉100份(镍粉的直径为80um)，铬粉20份(铬粉的直径为60um)，硼粉10份(硼粉的直径为100um)，硅粉5份(硅粉的直径为90um)，钼粉2份(钼粉的直径为100um)和石墨3份(石墨的直径为80um)；S2、在模具的表面均匀涂上一层硬脂酸锌粉末，并在温度为1500℃的条件下对模具进行烧结4h，将烧结好的模具冷却至室温后，备用；S3、使用高压水雾对铁粉进行雾化，得到雾化铁粉，在雾化铁粉中加入铜粉，镍粉，铬粉，硼粉，硅粉，钼粉和石墨混合均匀，形成混合粉末，将混合粉末填满模具，将模具连同混合粉末放入压制箱中，使用质量为1000kg的重锤在高速条件下对压制箱中的模具和混合粉末以捶打的速度为24m/s进行捶打10min，捶打的间隔时间为300ms，得到素坯；S4、将氢气炉中使用保护性气体氮气替换空气，氢气炉接通电源，使得氢气炉内的5个炉区的温度达到预定的温度值，氢气炉包括5个炉区，从进口炉门到出口炉门的温度分别为1300℃，1800℃，1900℃，1870℃和1300℃，其中氢气炉第一个炉区的温度必须小于1400℃，氢气炉第3个炉区的温度必须大于1800℃，氢气炉第五个炉区的温度必须小于1350℃，将模具和素坯摆正放在氢气炉门口，将氢气炉的进口炉门关闭，在推进器运行的过程中将模具推动，并且模具在氢气炉中不断的从进口炉门前进到出口炉门，当模具前进到出口炉门处时，将出口炉门处的点火开关按下，将氢气点燃后打开出口炉门，使用不锈钢钩子将模具勾出氢气炉外，冷却后将模具中的物品得到初成品；S5、将初成品再次放入压制箱中，使用重锤在高速条件下对压制箱中的初成品进行捶打，得到高速压制制备铁基粉末冶金零件。实施例二一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法，包括以下步骤：S1、称取以下重量份的原料：铁粉1000份(铁粉的直径为40um)，铜粉2份(铜粉的直径为100nm)，镍粉100份(镍粉的直径为80um)，铬粉50份(铬粉的直径为4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、称取以下重量份的原料：铁粉800‑1000份，铜粉1‑2份，镍粉100‑150份，铬粉20‑50份，硼粉10‑30份，硅粉5‑8份，钼粉2‑3份和石墨3‑5份；S2、在模具的表面均匀涂上一层硬脂酸锌粉末，并对模具进行烧结，将烧结好的模具冷却至室温后，备用；S3、使用高压水雾对铁粉进行雾化，得到雾化铁粉，在雾化铁粉中加入铜粉，镍粉，铬粉，硼粉，硅粉，钼粉和石墨混合均匀，形成混合粉末，将混合粉末填满模具，将模具连同混合粉末放入压制箱中，使用重锤在高速条件下对压制箱中的模具和混合粉末进行捶打，得到素坯；S4、将氢气炉中使用保护性气体替换空气，氢气炉接通电源，使得氢气炉内的5个炉区的温度达到预定的温度值，将模具和素坯摆正放在氢气炉门口，将氢气炉的进口炉门关闭，在推进器运行的过程中将模具推动，并且模具在氢气炉中不断的从进口炉门前进到出口炉门，当模具前进到出口炉门处时，将出口炉门处的点火开关按下，将氢气点燃后打开出口炉门，使用不锈钢钩子将模具勾出氢气炉外，冷却后将模具中的物品得到初成品；S5、将初成品再次放入压制箱中，使用重锤在高速条件下对压制箱中的初成品进行捶打，得到高速压制制备铁基粉末冶金零件。...

【技术特征摘要】
1.一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、称取以下重量份的原料：铁粉800-1000份，铜粉1-2份，镍粉100-150份，铬粉20-50份，硼粉10-30份，硅粉5-8份，钼粉2-3份和石墨3-5份；S2、在模具的表面均匀涂上一层硬脂酸锌粉末，并对模具进行烧结，将烧结好的模具冷却至室温后，备用；S3、使用高压水雾对铁粉进行雾化，得到雾化铁粉，在雾化铁粉中加入铜粉，镍粉，铬粉，硼粉，硅粉，钼粉和石墨混合均匀，形成混合粉末，将混合粉末填满模具，将模具连同混合粉末放入压制箱中，使用重锤在高速条件下对压制箱中的模具和混合粉末进行捶打，得到素坯；S4、将氢气炉中使用保护性气体替换空气，氢气炉接通电源，使得氢气炉内的5个炉区的温度达到预定的温度值，将模具和素坯摆正放在氢气炉门口，将氢气炉的进口炉门关闭，在推进器运行的过程中将模具推动，并且模具在氢气炉中不断的从进口炉门前进到出口炉门，当模具前进到出口炉门处时，将出口炉门处的点火开关按下，将氢气点燃后打开出口炉门，使用不锈钢钩子将模具勾出氢气炉外，冷却后将模具中的物品得到初成品；S5、将初成品再次放入压制箱中，使用重锤在高速条件下对压制箱中的初成品进行捶打，得到高速压制制备铁基粉末冶金零件。2.根据权利要求1所述的一种改善高速压制制备铁基粉末冶金零件性能的方法，其特征在于，所述原料包括以下重量份的比例：铁粉900份，铜粉2份，镍粉130份，铬粉36份，硼粉20份，硅粉7份，钼粉2份和石墨4份。3.根据权利要求1所述的一种改...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱飞高，
申请(专利权)人：余姚市菲特塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33