提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法，其包括烧结的步骤，其中，所述烧结包括第一升温区段、第一保温预烧结区段、第二升温区段、第二高温烧结区段以及冷却区段，所述第一升温区段升高至750℃‑900℃，第一保温预烧结区段保持750℃‑900℃保温，然后进入第二升温区段升温至1050℃‑1120℃，第二高温烧结区段保持1050℃‑1120℃，最后进入冷却区段冷却，形成所述铁基含铜粉末冶金烧结件。本发明专利技术在烧结零件升温过程中，选取750‑900℃的温度段保温一定时间后，然后再迅速升温至烧结温度保温进行粉末冶金零件烧结，制备的烧结件，其具有烧结密度高，机械强度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法
本专利技术涉及冶金
，具体涉及一种提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法。
技术介绍
目前，粉末冶金材料中铁基含铜系列材料在常规烧结过程中，常常表现出烧结后烧结的零件体积变大，从而导致零件密度的降低，零件的机械强度也随之降低。当需要制作高密度零件时，由于烧结体积膨胀，导致烧结零件密度始终不能获得较高密度，影响了铁基含铜材料的应用领域。常规粉末冶金铁基含铜材料在烧结零件的过程中，当温度升至900度以上后，由于铜原子在铁颗粒晶格中溶解度迅速增加，导致固溶体体积变大，从而导致零件的外形尺寸整体增加，进而导致冶金铁基含铜材料的烧结件的致密度降低。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法，其包括烧结的步骤，其中，所述烧结包括第一升温区段、第一保温预烧结区段、第二升温区段、第二高温烧结区段以及冷却区段，所述第一升温区段升高至750℃-900℃，第一保温预烧结区段保持750℃-900℃保温，然后进入第二升温区段升温至1050℃-1120℃，第二高温烧结区段保持1050℃-1120℃，最后进入冷却区段冷却，形成所述铁基含铜粉末冶金烧结件。本专利技术的一个实施例中，所述第一保温预烧结区段保持800℃。本专利技术的一个实施例中，所述冶金粉末原料配料由以下重量百分量的原料组成：镍4％、铜1.4％、碳0.3％，以及余量为铁。本专利技术的一个实施例中，所述第二高温烧结区段保持1100℃。本专利技术的一个实施例中，所述第二高温烧结区段保持时间为30-40min。本专利技术的一个实施例中，所述第一保温预烧结区段保持时间为20-30min。本专利技术中，烧结件是指烧结零件，其由粉末成形并经烧结强化的烧结制品。本专利技术是利用铜原子在750℃～900℃区间，铜原子在铁晶格中溶解度较低，并且铁原子在铜晶格中溶解度也较低的特点，在此温度段保温一段时间进行预烧结，铜原子只在铁晶格中溶解很少一部分，溶解饱和后，烧结温度快速升温至烧结温度，迅速通过溶解度较高的900℃至烧结温度的保温区。此时，在升温过程中，铜在铁颗粒表面进行物质迁移，在高温段，铜的扩散系数降低，大部分铜更多的迁移到铁颗粒表面，而不是停留在少数铁颗粒表面，避免少数固溶体溶质浓度高而导致的体积膨胀。这种尽可能把铜原子散布到更多的铁颗粒表面的结果，使固溶体的铜原子溶质浓度较低，固溶体体积增大的变化率降低，从而降低烧结件的烧结密度。本专利技术具有如下优点：本专利技术在烧结零件升温过程中，选取750-900℃的温度段保温一定时间后，然后再迅速升温至烧结温度保温进行粉末冶金零件烧结，制备的烧结件，其具有烧结密度高，机械强度高的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。图1为现有技术中铁基含铜粉末冶金烧结件烧结温度变化曲线图；图2为本专利技术提供的提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法中烧结过程的温度变化曲线图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，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做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。实施例1本实施例提供的一种提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法，其包括冶金粉末原料配料、冶金粉末原料混料、压制成形以及烧结的步骤，其中，冶金粉末原料配料由以下重量百分量的原料组成：镍4％、铜1.4％、碳0.3％，以及余量为铁。如图2所示，烧结过程包括第一升温区段、第一保温预烧结区段、第二升温区段、第二高温烧结区段以及冷却区段，第一升温区段升高至750℃，第一保温预烧结区段保持750℃保温，第一保温预烧结区段保持时间为20min，然后进入第二升温区段升温至1050℃，第二高温烧结区段保持1050℃，第二高温烧结区段保持时间为30min，最后进入冷却区段冷却，形成铁基含铜粉末冶金烧结件。实施例2本实施例提供的一种提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法，其包括冶金粉末原料配料、冶金粉末原料混料、压制成形以及烧结的步骤，其中，冶金粉末原料配料由以下重量百分量的原料组成：镍4％、铜1.4％、碳0.3％，以及余量为铁。如图2所示，烧结过程包括第一升温区段、第一保温预烧结区段、第二升温区段、第二高温烧结区段以及冷却区段，第一升温区段升高至800℃，第一保温预烧结区段保持800℃保温，第一保温预烧结区段保持时间为25min，然后进入第二升温区段升温至1100℃，第二高温烧结区段保持1100℃，第二高温烧结区段保持时间为35min，最后进入冷却区段冷却，形成铁基含铜粉末冶金烧结件。实施例3本实施例提供的一种提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法，其包括冶金粉末原料配料、冶金粉末原料混料、压制成形以及烧结的步骤，其中，冶金粉末原料配料由以下重量百分量的原料组成：镍4％、铜1.4％、碳0.3％，以及余量为铁。烧结过程包括第一升温区段、第一保温预烧结区段、第二升温区段、第二高温烧结区段以及冷却区段，第一升温区段升高至900℃，第一保温预烧结区段保持900℃保温，第一保温预烧结区段保持时间为30min，然后进入第二升温区段升温至1120℃，第二高温烧结区段保持1120℃，第二高温烧结区段保持时间为40min，最后进入冷却区段冷却，形成铁基含铜粉末冶金烧结件。实施例4本实施例提供的一种提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法，其包括冶金粉末原料配料、冶金粉末原料混料、压制成形以及烧结的步骤，其中，冶金粉末原料配料由以下重量百分量的原料组成：镍5％、铜2.3％、碳0.5％，以及余量为铁。烧结过程包括第一升温区段、第一保温预烧结区段、第二升温区段、第二高温烧结区段以及冷却区段，第一升温区段升高至830℃，第一保温预烧结区段保持830℃保温，第一保温预烧结区段保持时间为30min，然后进入第二升温区段升温至1119℃，第二高温烧结区段保持1119℃，第二高温烧结区段保持时间为40min，最后进入冷却区段冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法，其特征在于包括烧结的步骤，其中，所述烧结包括第一升温区段、第一保温预烧结区段、第二升温区段、第二高温烧结区段以及冷却区段，所述第一升温区段升高至750℃-900℃，第一保温预烧结区段保持750℃-900℃保温，然后进入第二升温区段升温至1050℃-1120℃，第二高温烧结区段保持1050℃-1120℃，最后进入冷却区段冷却，形成所述铁基含铜粉末冶金烧结件。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法，其特征在于包括烧结的步骤，其中，所述烧结包括第一升温区段、第一保温预烧结区段、第二升温区段、第二高温烧结区段以及冷却区段，所述第一升温区段升高至750℃-900℃，第一保温预烧结区段保持750℃-900℃保温，然后进入第二升温区段升温至1050℃-1120℃，第二高温烧结区段保持1050℃-1120℃，最后进入冷却区段冷却，形成所述铁基含铜粉末冶金烧结件。


2.如权利要求1所述的提高铁基含铜粉末冶金烧结件烧结致密度的方法，其特征在于，
所述第一保温预烧结区段保持800℃。


3.如权利要求1所述的提高铁基含...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺跃辉，白春晓，
申请(专利权)人：山东威达粉末冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37