[发明专利]黄铜复合粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属粉末及其制备方法，具体地说是涉及黄铜复合粉及其制备方法。

背景技术

粉末冶金是采用金属或非金属粉末或复合粉末制取特殊材料和制品的新工艺，节约能源、减少原料消耗，广泛应用于国民经济各领域，具有广阔的发展前景。黄铜基粉末冶金零件和制品是粉末冶金材料的重要领域，因其具有的较好强度、耐磨性、耐腐蚀性及光亮的外观得以广泛使用，应用于粉末冶金机械零件、含油轴承、摩擦材料等多种领域。传统的粉末冶金零件和制品采用黄铜合金粉或铜粉和锌粉的纯物理混合粉作为原料，但两者均存在较明显的缺陷。如采用黄铜合金粉为原料时，因为黄铜合金粉基本上都采用雾化法制取，粉末颗粒形状较规则，多为球形或近球形，松装密度高，导致粉末成型性差，粉末压坯及烧结后产品强度降低，影响产品性能；而采用铜粉和锌粉的纯物理混合粉为原料，又因其不可避免的金属成分偏析，合金化程度差而大为降低产品性能，导致其抗压强度差、耐磨、耐腐蚀性差。总之，由于黄铜合金粉或铜粉和锌粉的纯物理混合粉的制备工艺所决定，用其作为原料生产的制品，在性能上均存在无法克服的缺陷。另外由于近年来有色金属价格不断走高，限制了黄铜基粉末冶金零件和制品的应用和发展，急需寻找价格相对低廉而不影响其产品性能的替代原料。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种制造成本低，能用于制造黄铜基粉末冶金制品，且制品的性能和质量好的黄铜复合粉。

本发明的另一目的是提供上述黄铜复合粉的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：一种黄铜复合粉，其特征在于它是通过包括70～97％的铜和3～30％的锌制成，以重量百分比计。

上述黄铜复合粉，以重量百分比计：优选由70％的铜粉和30％的锌粉制成；或优选由80％的铜粉和20％的锌粉制成；或优选由85％的铜粉和15％的锌粉制成；或优选由90％的铜粉和10％的锌粉制成；或优选由97％的铜粉和3％的锌粉制成。

为了降低上述黄铜复合粉的制造成本，本发明在包括铜和锌的基础上还可以加入铁，其组成优选为10～90％的铜和锌以及余量为铁，以重量百分比计。

上述黄铜复合粉，它的组成进一步优选为7～60％的铜，3～30％的锌和余量为铁，以重量百分比计。

上述黄铜复合粉，它的组成还可以再次优选为7％的铜、3％的锌和余量为铁；或其组成为12％的铜、5％的锌和余量为铁；或其组成为14％的铜、5％的锌和余量为铁；或其组成为15％的铜、5％的锌和余量为铁；或其组成为12％的铜、8％的锌和余量为铁；或其组成为14％的铜、8％的锌和余量为铁；或其组成为15％的铜、8％的锌和余量为铁；均以重量百分比计。

本发明的另一目的即上述黄铜复合粉的制备方法，其特征在于：首先按上述配比将各原料的金属粉末混合均匀，然后在还原气氛下进行烧结处理，最后再经破碎、筛分和混粉后即制得上述黄铜复合粉。

上述还原气氛是指纯氮气和氨分解气氛；上述烧结处理温度为400～700℃，烧结处理时间为60～120分钟；上述混粉时间为10～120分钟。

或者，上述黄铜复合粉的制备方法优选为：它是通过在硫酸铜溶液中加入还原铁粉进行化学置换反应，制得在还原铁粉表面形成浸镀铜包覆层的半成品粉，然后将此半成品粉和锌粉混合，在还原气氛下进行烧结处理，最后再经破碎、筛分和混粉后即制得上述黄铜复合粉。

具体地说，上述黄铜复合粉的制备方法，它包括以下步骤：

a、将还原铁粉置于酸洗溶液中并在搅拌下酸洗60～300秒后加入添加剂备用；

b、在常温下，将硫酸铜溶解于去离子交换水中，其中硫酸铜用量按硫酸铜∶还原铁粉＝27.5～235.6公斤∶100公斤，并用硫酸调节该硫酸铜溶液的PH值为0.6～5.0；

c、在搅拌状态下，将上述酸洗后加入添加剂的还原铁粉迅速加入上述硫酸铜溶液中，并继续搅拌浸镀1～8分钟，浸镀完成后去除表层悬浮物并脱水后得半成品粉；

d、将上述半成品粉用去离子交换水反复洗涤至洗液为中性，再脱水至含水量小于或等于10％后过40目筛并干燥然后进行还原处理；

e、将上述还原处理后的半成品粉进行破碎、筛分后加入上述配比中的锌粉混合均匀；然后在还原气氛下进行烧结处理，烧结处理时间为60～120分钟；

f、最后再经破碎、筛分、混粉后即制得本发明产品黄铜复合粉。