一种多阶段烧结铜合金粉层的配油盘的制备方法技术

一种多阶段烧结铜合金粉层的配油盘的制备方法，其包括以下步骤提供铜合金粉并将所述铜合金粉压制成胚料，所述铜合金粉内含有铜、锡、以及铅。将胚料放入烧结炉中进行烧结，烧结炉快速升温至铅的熔点。缓慢升温至液相烧结温度，充分进行液相烧结。正常升温速度升温至固相烧结温度。升温至810

【技术实现步骤摘要】
一种多阶段烧结铜合金粉层的配油盘的制备方法


[0001]本专利技术涉及配油盘制作
，特别涉及一种多阶段烧结铜合金粉层的配油盘的制备方法。

技术介绍

[0002]配油盘在液压马达或泵中起高低油路分配作用，使马达或泵中高压油作用时输出扭矩，低压油(回油)时把停止输出扭矩的柱塞腔中的高压油排出。在使用时是将配油盘安装在缸体端面并与其贴合，但是在工作时，缸体与配油盘贴合的端面会进行转动，使得缸体与配油盘的端面发生磨损，因此现有技术中会在配油盘上烧结一层铜层或设置一个具有铜层的垫片来提高配油盘的耐磨性和寿命。如专利号为CN202011402129.7所公开的一种铜基粉末冶金柱塞泵配油盘材料及其制备方法，该专利将镍、锡、铅、粘结剂、润滑剂、余量为铜粉，混合均匀后得到铜基混合粉，然后进行烧结，所述烧结的温度为860℃～920℃，时间为40～60分钟。但是这样直接一次烧结形成的配油盘铜层金相结构晶粒粗大，铜层铅和孔隙分布不均匀，导致耐磨性不高。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种多阶段烧结铜合金粉层的配油盘的制备方法，以解决上述问题。
[0004]一种多阶段烧结铜合金粉层的配油盘的制备方法，其包括以下步骤：
[0005]步骤S1:提供铜合金粉并将所述铜合金粉压制成胚料，所述铜合金粉内含有铜、锡、以及铅，所述铜合金粉选用无偏析、内部晶粒细小和元素分布均匀的铜合金粉；
[0006]步骤S2:将胚料放入烧结炉中进行烧结，烧结炉快速升温至铅的熔点327℃以上，在10℃范围内保温5分钟，均匀分布的铅充分熔化成液态的铅，而铜锡合金仍呈固态；
[0007]步骤S3:缓慢升温至液相烧结温度，充分进行液相烧结，小晶粒铜锡合金在液态的铅中溶解，通过液态的铅输送至大颗粒表面沉淀，形成烧结颈；
[0008]步骤S4:正常升温速度升温至固相烧结温度,在升温过程中，晶粒开始长大，大量烧结颈开始长大，连续的网状结构开始形成，液态的铅会被分隔在网格之中；
[0009]步骤S5:升温至810
‑
860℃之间，保温10到30分钟，固相烧结成为主导；
[0010]步骤S6:将烧结完成的板材根据不同需求加工制造成垫片形式产品。
[0011]进一步地，在上述步骤S3中，缓慢升温至液相烧结温度550
‑
650℃。
[0012]进一步地，在上述步骤S4中，正常升温速度升温至固相烧结温度798℃。
[0013]进一步地，在上述步骤S1中，所述铜合金粉采用雾化方式获得。
[0014]进一步地，在上述步骤S1中，所述铜合金粉压制成胚料是采用松装烧结+轧制+二次烧结的方式制成。
[0015]与现有技术相比，本专利技术所提供的一种多阶段烧结铜合金粉层的配油盘的制备方法通过雾化获得无偏析铜合金粉，主要是铅元素不存在偏析，使得铅在铜粉内部和外部均
匀分布，不存在内外不均匀现象，烧结后铜层金相好。同时在烧结时，进行采用多段式烧结工艺，先进行液相烧结，使液态铅作为中间介质起输送作用，即小晶粒铜锡合金在铅液中溶解，通过铅液输送至大颗粒表面沉淀，形成烧结颈，整个过程缓慢升温，从而尽可能形成更多的烧结颈增加结合强度。然后正常升温速度升温至固相烧结温度，在铅聚集长大之前，铜锡合金先形成网状结构且形成的网格细小较为致密，将液态的铅分隔在网格内限制液态的铅流动和聚集，避免铅出现聚集长大现象。最后在网格形成后继续加温烧结，提高结合强度，最终使烧结产品的金相晶粒细小、铅颗粒细小且均匀分布。
附图说明
[0016]图1为本专利技术提供的一种多阶段烧结铜合金粉层的配油盘的制备方法的流程图。
[0017]图2为Cu
‑
Pb的二元相图。
[0018]图3为Cu
‑
Sn的二元相图。
具体实施方式
[0019]以下对本专利技术的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本专利技术实施例的说明并不用于限定本专利技术的保护范围。
[0020]如图1至图3所示，其为本专利技术提供的多阶段烧结铜合金粉层的配油盘的制备方法的流程图。
[0021]所述多阶段烧结铜合金粉层的配油盘的制备方法，包括以下步骤：
[0022]步骤S1:提供铜合金粉并将所述铜合金粉压制成胚料，所述铜合金粉内含有铜、锡、以及铅，所述铜合金粉选用无偏析、内部晶粒细小和元素分布均匀的铜合金粉，所述铜合金粉采用雾化方式获得。所述铜合金粉压制成胚料是采用松装烧结+轧制+二次烧结的方式制成。
[0023]步骤S2:将胚料放入烧结炉中进行烧结，烧结炉快速升温至铅的熔点327℃以上，在10℃范围内保温5分钟，使均匀分布的铅充分熔化成液态的铅，而铜锡合金仍呈固态。
[0024]步骤S3:缓慢升温至液相烧结温度即550
‑
650℃，充分进行液相烧结。液相烧结是指烧结过程中有液相与固相颗粒共同存在的烧结，通过低熔点的铅金属粉末形成的液相作为粘结剂围绕高熔点粉末进行连接。此时液态铅作为中间介质起输送作用，即小晶粒铜锡合金在铅液中溶解，通过铅液输送至大颗粒表面沉淀，形成烧结颈。缓慢升温目的是形成尽可能多的烧结颈，更多的烧结颈能增加结合强度。
[0025]步骤S4:正常升温速度升温至固相烧结温度即798℃。在升温过程中，晶粒开始长大，大量烧结颈开始长大，连续的网状结构开始形成，液态的铅会被分隔在网格之中，从而在铅聚集长大之前，铜锡合金先形成网状结构且形成的网格细小较为致密，将铅分隔在网格内限制液态的铅流动和聚集，避免铅出现聚集长大现象。
[0026]步骤S5:升温至810
‑
860℃之间，保温10到30分钟，固相烧结成为主导。此时液态铅已经不能自由流动和聚集，铜锡合金固相烧结充分进行，网状结构会进一步长大，结合强度大幅度提高。
[0027]步骤S6:将烧结完成的板材根据不同需求加工制造成垫片形式产品。
[0028]与现有技术相比，本专利技术所提供的一种多阶段烧结铜合金粉层的配油盘的制备方
法通过雾化获得无偏析铜合金粉，主要是铅元素不存在偏析，使得铅在铜粉内部和外部均匀分布，不存在内外不均匀现象，烧结后铜层金相好。同时在烧结时，进行采用多段式烧结工艺，先进行液相烧结，使液态铅作为中间介质起输送作用，即小晶粒铜锡合金在铅液中溶解，通过铅液输送至大颗粒表面沉淀，形成烧结颈，整个过程缓慢升温，从而尽可能形成更多的烧结颈增加结合强度。然后正常升温速度升温至固相烧结温度，在铅聚集长大之前，铜锡合金先形成网状结构且形成的网格细小较为致密，将液态的铅分隔在网格内限制液态的铅流动和聚集，避免铅出现聚集长大现象。最后在网格形成后继续加温烧结，提高结合强度，最终使烧结产品的金相晶粒细小、铅颗粒细小且均匀分布。
[0029]以上仅为本专利技术的较佳实施例，并不用于局限本专利技术的保护范围，任何在本专利技术精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本专利技术的权利要求范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多阶段烧结铜合金粉层的配油盘的制备方法，其包括以下步骤：步骤S1:提供铜合金粉并将所述铜合金粉压制成胚料，所述铜合金粉内含有铜、锡、以及铅，所述铜合金粉选用无偏析、内部晶粒细小和元素分布均匀的铜合金粉；步骤S2:将胚料放入烧结炉中进行烧结，烧结炉快速升温至铅的熔点327℃以上，在10℃范围内保温5分钟，均匀分布的铅充分熔化成液态的铅，而铜锡合金仍呈固态；步骤S3:缓慢升温至液相烧结温度，充分进行液相烧结，小晶粒铜锡合金在液态的铅中溶解，通过液态的铅输送至大颗粒表面沉淀，形成烧结颈；步骤S4:正常升温速度升温至固相烧结温度,在升温过程中，晶粒开始长大，大量烧结颈开始长大，连续的网状结构开始形成，液态的铅会被分隔在网格之中；步骤S5:升温至810
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【专利技术属性】
技术研发人员：樊学峰，方孝红，陆晓林，
申请(专利权)人：浙江长盛滑动轴承股份有限公司，
类型：发明
国别省市：