專(zhuān)利名稱(chēng)：粉末冶金用鐵基低合金鋼粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵基冶金粉末及其制備方法，尤其涉及一種粉末冶金用鐵基低合金鋼粉及其制備方法。
背景技術(shù)：
粉末冶金是以制造金屬粉末和金屬粉末為原料，用成型一燒結(jié)法制造制品的新興行業(yè)。用粉末冶金法生產(chǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)件具有少切削、無(wú)切削的優(yōu)點(diǎn)，因而節(jié)能、節(jié)材，具有生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，特別適宜于生產(chǎn)同一形狀而數(shù)量多的產(chǎn)品，能大大降低生產(chǎn)成本；同時(shí)具有材料多樣性的特點(diǎn)，可滿足不同用途結(jié)構(gòu)零件的要求。目前低合金鋼粉合金成分設(shè)計(jì)和組織控制是當(dāng)前粉末冶金材料研究和發(fā)展的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)高強(qiáng)度鐵基結(jié)構(gòu)件一般是采用含鑰，鎳，銅的預(yù)合金粉，部分預(yù)合金化粉和混·合粉?？墒乾F(xiàn)在隨著鎳，銅金屬材料價(jià)格的上漲，粉末冶金行業(yè)用鉻，錳作為的合金鋼的合金元素正在被廣泛研究和應(yīng)用。并且作為硬度特性來(lái)說(shuō)鉻和錳要比鎳高，意味零件要達(dá)到同樣硬度效果所添加的鉻，錳元素要比鎳少。目前主要有兩種方式將鉻，錳等合金元素添加到鐵里形成合金鋼粉。一種是通過(guò)預(yù)合金的方式將鉻，錳等合金元素與鐵在一起形成合金鋼粉，這種方式的優(yōu)勢(shì)是合金程度好，但由于預(yù)合金粉中含有鉻和錳將降低粉末的壓制性，要得到高密度的粉末冶金零件就需要更大的壓制壓力，特別對(duì)于高端幾何形狀復(fù)雜的零件就很難壓制。另一種就是在就是在鐵粉中添加鉻，鑰，釩元素可以提高最終產(chǎn)品的強(qiáng)度和硬度而有不影響粉末的壓制性，特別是對(duì)燒結(jié)后需要經(jīng)過(guò)熱處理過(guò)程的產(chǎn)品。同時(shí)用這種方法所生產(chǎn)的低合金鋼粉，其產(chǎn)品具有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，并且用這樣的方法生產(chǎn)的粉末冶金用低合金鋼粉可以根據(jù)不同的產(chǎn)品應(yīng)用要求通過(guò)選擇一種或多種合金元素控制不同的含量來(lái)備制出不同性能的粉體材料。但添加的鉻，錳的合金元素的粉體需要控制好它們的粒度分布和含量，避免粉體對(duì)模具的磨損，并且在零件燒結(jié)過(guò)程中提供足夠的擴(kuò)散性。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)專(zhuān)利名稱(chēng)為粉末冶金組合物及其制備方法，申請(qǐng)?zhí)枮?00580010548. 3的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種粉末冶金組合物，其包括鐵基冶金粉末和母合金粉末，所述母合金粉末中包括至少35重量％的鐵，I. O 40重量％的鉻和15 22重量％的硅。該發(fā)明通過(guò)添加母合金粉末提高了從冶金粉末組合物制備的壓制零件的機(jī)械性質(zhì)，然而其添加的母合金粉末含量較高造成成本的增加，同時(shí)，其未對(duì)添加的母合金粉末的粒度分布進(jìn)行控制，同樣不能避免粉體對(duì)模具的磨損，也未能在零件燒結(jié)過(guò)程中提供足夠的擴(kuò)散性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有粉末冶金用低合金鋼粉中合金含量仍然偏高以及添加的粉體存在對(duì)模具的磨損，以及未能在零件燒結(jié)過(guò)程中提供足夠的擴(kuò)散性等不足，提供一種粉末冶金用鐵基低合金鋼粉及其制備方法。應(yīng)用本發(fā)明的鐵基低合金鋼粉制備的壓制零件在降低粉體對(duì)模具的磨損的同時(shí)還具有機(jī)械性能良好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種粉末冶金用鐵基低合金鋼粉，以占所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉總重的重量百分比計(jì)，包括O. I O. 85 %的石墨、O. 5 I. 2 %的潤(rùn)滑劑、O. 5 4 %的粒徑為8 12微米的合金粉末以及95 98 %的鐵粉。優(yōu)選的，所述合金粉末由合金材料制得，所述合金材料為鑰鐵、鉻鐵、錳鐵中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述合金材料為錳鐵，以占所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉總重的重量 百分比計(jì)，所述錳為O. 5 2. O %，所述石墨為O. 2 O. 85 %。優(yōu)選的，所述合金材料為錳鐵和鑰鐵，以占所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉總重的重量百分比計(jì)，所述錳為I. O 2. O %，所述鑰為O I. O %，所述石墨為O. 5 O. 85 %。優(yōu)選的，所述合金材料為錳鐵、鑰鐵和鉻鐵，以占所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉總重的重量百分比計(jì)，所述錳為O. 5 2. O %，所述鉻為O. 5 1.0 %，所述鑰為O 1.0%，所述石墨為O. I O. 6 %。優(yōu)選的，所述合金材料為鑰鐵和鉻鐵，以占所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉總重的重量百分比計(jì),所述鉻為O. 5 2. O % ,所述鑰為O I. O % ,所述石墨為O. I O. 6 %。一種根據(jù)權(quán)利要求I所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉的制備方法，其步驟為在所述鐵粉中加入所述石墨、潤(rùn)滑劑和合金粉末，混合均勻即得所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明的粉末冶金用鐵基低合金鋼粉中合金粉末的含量少、粒徑范圍小，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)在零件燒結(jié)過(guò)程中避免了粉體對(duì)模具的磨損，還提供足夠的擴(kuò)散性，使得應(yīng)用本發(fā)明的鐵基低合金鋼粉制備出的壓制零件具有良好的機(jī)械性質(zhì)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明中合金粉末制備工藝如下
:i:選用合金材料合金材料如下表所示
名稱(chēng)I化學(xué)式I非鐵金屬的重量百分比含量
錳鐵 FeMn >75%_
絡(luò)鐵-FeCr >60%
鉬鐵_ FeMo >60%
釩鐵+FeV I >50%
添加鉻，鑰，釩元素可以增強(qiáng)最終零件的強(qiáng)度，特別是對(duì)燒結(jié)后進(jìn)行熱處理的產(chǎn)品；添加錳也可以增強(qiáng)最終產(chǎn)品的強(qiáng)度，特別是對(duì)于不需要進(jìn)行熱處理的零件，因?yàn)殄i有4倍于鎳的鐵素體強(qiáng)度。2制備合金粉末
將上述所選的合金材料做成粒徑為8 12微米的粉末。實(shí)施例I 15(I)混粉。按上述合金粉末制備工藝要求碾磨好鑰鐵粉，鉻鐵粉和錳鐵粉，選用其中的部分或全部，加上石墨和潤(rùn)滑劑混入鐵粉中，進(jìn)行混合形成鐵基低合金鋼粉。合金粉末的組成以及合金粉末、石墨、潤(rùn)滑劑、基體鐵粉分別占總重的重量百分比如下表所示，其中Fe為合金粉末中的鐵。
權(quán)利要求
1.一種粉末冶金用鐵基低合金鋼粉，其特征在于以占所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉總重的重量百分比計(jì)，包括O. I O. 85 %的石墨、O. 5 I. 2 %的潤(rùn)滑劑、O. 5 4 %的粒徑為8 12微米的合金粉末以及95 98 %的鐵粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粉末冶金用鐵基低合金鋼粉，其特征在于，所述合金粉末由合金材料制得，所述合金材料為鑰鐵、鉻鐵、錳鐵中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉，其特征在于，所述合金材料為錳鐵，以占所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉總重的重量百分比計(jì)，所述錳為O. 5 2. O %，所述石墨為O. 2 O. 85 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉，其特征在于，所述合金材料為錳鐵和鑰鐵，以占所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉總重的重量百分比計(jì)，所述錳為I. O 2. O%，所述鑰為O I. O % ,所述石墨為O. 5 O. 85 %。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉，其特征在于，所述合金材料為錳鐵、鑰鐵和鉻鐵，以占所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉總重的重量百分比計(jì)，所述錳為O.5 2. O %，所述鉻為O. 5 I. O %，所述鑰為O I. O %，所述石墨為O. I O. 6 %。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉，其特征在于，所述合金材料為鑰鐵和鉻鐵，以占所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉總重的重量百分比計(jì)，所述鉻為O. 5 2. O%，所述鑰為O I. O % ,所述石墨為O. I O. 6 %。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉的制備方法，其特征在于，所述制備方法步驟為在所述鐵粉中加入所述石墨、潤(rùn)滑劑和合金粉末，混合均勻即得所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種粉末冶金用鐵基低合金鋼粉及其制備方法。以占所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉總重的重量百分比計(jì)，所述粉末冶金用鐵基低合金鋼粉包括0.1～0.85﹪的石墨、0.5～1.2﹪的潤(rùn)滑劑、0.5～4﹪的粒徑為8～12微米的合金粉末以及95～98﹪的鐵粉。所述制備方法為在所述鐵粉中加入石墨、潤(rùn)滑劑和合金粉末，混合均勻即得。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的粉末冶金用鐵基低合金鋼粉中合金粉末的含量少、粒徑范圍小，具有較好的壓制性。在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)在零件燒結(jié)過(guò)程中避免了粉體對(duì)模具的磨損，還提供足夠的擴(kuò)散性，使得應(yīng)用本發(fā)明的鐵基低合金鋼粉制備出的壓制零件具有良好的機(jī)械性質(zhì)。
文檔編號(hào)B22F1/00GK102950278SQ201110240758
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者王虎 申請(qǐng)人:六安市凱樂(lè)特新材料有限公司