專利名稱：一種微型含油軸承用低松比銅錫合金粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微型含油軸承用銅錫合金粉制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種微型含油軸承用低松比銅錫合金粉的制備方法。
背景技術(shù)：
銅錫微型含油軸承具有抗腐蝕性能強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)熱率高、工作壽命長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于精密電子、高檔家用電器、通訊設(shè)施、汽車和IT等領(lǐng)域中，目前已成為機(jī)械行業(yè)中一類必不可少的基礎(chǔ)零件。由于原料銅錫粉末對微型含油軸承的最終性能影響極大，因此對原料粉末的研究和如何提高粉末性能一直受到人們的重視。直接將銅粉和錫粉混合制造燒結(jié)含油軸承時，各種原料粉要混合均勻，而得到均勻的混合粉末十分困難。另外，在運(yùn)輸過程中的振動和從粉末粉斗自動裝粉至模具過程中的振動會引起混合粉中原始粉料產(chǎn)生局部偏析，導(dǎo)致燒結(jié)制品中合金元素分布不均勻。霧化銅錫合金粉末中的銅錫兩種元素分布均勻，無偏析，但是粉末多為球狀，松裝密度高，從而導(dǎo)致粉末成形性差，壓坯強(qiáng)度低，難以用來制造微型含油軸承燒結(jié)制品。目前國內(nèi)外微型含油軸承生產(chǎn)廠家所用原料粉末一般為部分合金化銅錫粉末，該粉末成功解決了以上兩種粉末存在的問題，但是制作工藝復(fù)雜，粉末成本較高。本專利所述粉末生產(chǎn)工藝流程簡單、設(shè)備投入小、技術(shù)含量高，降低了微型含油軸承用粉末原料的成本，是一種高性能、較理想的粉末原料。

發(fā)明內(nèi)容
一種微型含油軸承用低松比銅錫合金粉的制備方法，該銅錫合金粉成分相的重量百分比為Cu 65 95%，Sn :5 ；35%，該方法步驟如下(1)霧化制粉工藝按照銅錫合金粉成分相的重量百分比將電解銅板與錫料混合，加熱到熔融狀態(tài)后，采用水霧化工藝制成合金粉末顆粒；(2)氧化粉末工藝將合金粉末在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行動態(tài)氧化；(3)粉體還原工藝在還原爐中將氧化后的粉末顆粒進(jìn)行還原；(4)將還原后的粉末顆粒進(jìn)行篩分，合坯，制成符合微型含油軸承用的低松比銅錫合金粉末。進(jìn)一步的，本發(fā)明給出了銅錫合金粉成分相優(yōu)選的重量百分比Cu:90 95%， Sn 5 10%。進(jìn)一步的，本發(fā)明給出了上述方法步驟(2)中，氧化溫度為300 500°C，氧化時間為 45 90mino進(jìn)一步的，本發(fā)明給出了上述方法步驟(3)中，還原所采用的保護(hù)氣氛為氨分解氣氛(N2 H2 = 1 3)；還原溫度為400 600°C，還原時間為45 90min。所得銅錫合金粉末的松裝密度為2. 0 3. 2g/cm3。有益效果銅錫合金經(jīng)霧化制粉后，對制得的合金粉末進(jìn)行動態(tài)氧化，然后采用高溫氫還原技術(shù)得到松比適合的合金粉體。通過氧化、還原工序，進(jìn)一步增大粉末的比表面積，降低粉末的松裝密度。通過本方法制造的銅錫合金粉末，其松裝密度可控，松裝密度范圍為 2. 0 3. 2g/cm3。本發(fā)明通過對銅錫合金粉末直接進(jìn)行氧化還原工藝降低松裝密度，開創(chuàng)了一種制備低松比銅錫合金粉末的新途徑。該方法流程簡單、設(shè)備投入小、技術(shù)含量高，對環(huán)境無污染，制備出的粉末性能優(yōu)異，成本低，經(jīng)濟(jì)效益明顯，在使用和儲存過程中，銅錫合金粉末不會發(fā)生機(jī)械混合粉末易出現(xiàn)的偏析現(xiàn)象，同時增大了粉末的比表面積，提高了粉末的壓制燒結(jié)性能。本發(fā)明的銅錫合金粉末特別適合于作為微型含油軸承的原料。


圖1為實(shí)施例1制備的銅錫合金粉末的掃描電鏡圖片。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明實(shí)施例1一種微型含油軸承用低松比銅錫合金粉的制備方法，該銅錫合金粉成分相的重量百分比為=Cu 90%, Sn 10%，該方法步驟如下(1)霧化制粉工藝將電解銅板與錫料按照9 1的重量比混合后，加熱到熔融狀態(tài)后，通過水霧化制粉設(shè)備制得銅錫合金粉末顆粒；(2)氧化粉末工藝將合金粉末在450°C條件下在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行動態(tài)氧化，氧化時間為60min ；(3)粉體還原工藝將氧化后的銅錫合金粉末在鏈?zhǔn)竭€原爐中進(jìn)行還原，還原所采用的保護(hù)氣氛為氨分解氣氛(N2 H2=I 3)，還原溫度為550°C，還原時間為45min;(4)將還原后的粉末顆粒進(jìn)行篩分，合坯，制成符合微型含油軸承用的低松比銅錫合金粉末。其表面形貌如圖1所示。制得的銅錫粉末顆粒外表呈土黃色，顆粒形狀為不規(guī)則海綿狀。從圖1可以看出，采用該工藝制備的粉末表面粗糙，比表面積大，呈海綿狀，有利于粉末后期壓制、燒結(jié)。通過氧化、還原工藝增加粉末表面的粗糙度。本實(shí)施例所得銅錫合金粉末的松裝密度為2. 4g/cm3左右。實(shí)施例2除了銅錫合金粉成分相的重量百分比為Cu 65%, Sn 35%,電解銅板與錫料按照65 35的重量比混合外，其余與實(shí)施例1相同，本實(shí)施例所得銅錫合金粉末的松裝密度為2. 8g/cm3左右。實(shí)施例3除了該銅錫合金粉成分相的重量百分比為Cu 95%, Sn ，電解銅板與錫料按照95 5的重量比混合外，其余與實(shí)施例1相同，本實(shí)施例所得銅錫合金粉末的松裝密度為2. 2g/cm3左右。實(shí)施例4
除了步驟⑵中，氧化溫度為300°C，時間為90min，步驟(3)中，還原溫度為 400°C，還原時間為90min外，其余與實(shí)施例1相同，本實(shí)施例所得銅錫合金粉末的松裝密度為2. 8g/cm3左右。實(shí)施例5除了步驟⑵中，氧化溫度為500°C，時間為45min，步驟(3)中，還原溫度為 600°C，還原時間為60min外，其余與實(shí)施例1相同，本實(shí)施例所得銅錫合金粉末的松裝密度為2. 2g/cm3左右。
權(quán)利要求
1.一種微型含油軸承用低松比銅錫合金粉的制備方法，其特征在于，該銅錫合金粉成分相的重量百分比為Cu 65 95%，Sn 5 35%，該方法步驟如下(1)霧化制粉工藝按照銅錫合金粉成分相的重量百分比將電解銅板與錫料混合，加熱到熔融狀態(tài)后，采用水霧化工藝制成合金粉末顆粒；(2)氧化粉末工藝將合金粉末在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行動態(tài)氧化；(3)粉體還原工藝在還原爐中將氧化后的粉末顆粒進(jìn)行還原；(4)將還原后的粉末顆粒進(jìn)行篩分，合坯，制成符合微型含油軸承用的低松比銅錫合金粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，銅錫合金粉成分相的重量百分比 Cu 90 95%，Sn 5 10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟⑵中，氧化溫度為300 500 "C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟( 中，氧化時間為45 90min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，還原所采用的保護(hù)氣氛為氨分解氣氛。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟⑶中，還原溫度為400 600 "C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，還原時間為45 90min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所得銅錫合金粉末的松裝密度為 2. 0 3. 2g/cm3。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于微型含油軸承用銅錫合金粉制備技術(shù)領(lǐng)域的一種微型含油軸承用低松比銅錫合金粉的制備方法，合金粉成分相的重量百分比Cu65～95％，Sn5～35％。制備方法為，銅錫合金經(jīng)過霧化制粉后，對制得的合金粉末進(jìn)行動態(tài)氧化，然后采用高溫氫還原技術(shù)得到松比適合的合金粉體。該方法流程簡單、設(shè)備投入小、技術(shù)含量高，在使用和儲存過程中，銅錫合金粉末不會發(fā)生機(jī)械混合粉末易出現(xiàn)的偏析現(xiàn)象，同時增大了粉末的比表面積，提高了粉末的壓制燒結(jié)性能。制備出的合金粉末特別適合于生產(chǎn)微型含油軸承。
文檔編號C22C9/02GK102534294SQ20101059279
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者劉宇慧, 張景懷, 徐景杰, 汪禮敏, 王林山, 穆艷如, 董小江 申請人:北京有色金屬研究總院, 有研粉末新材料(北京)有限公司