[发明专利]粉末冶金用铁基低合金钢粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁基冶金粉末及其制备方法，尤其涉及一种粉末冶金用铁基低合金钢粉及其制备方法。

背景技术

粉末冶金是以制造金属粉末和金属粉末为原料，用成型---烧结法制造制品的新兴行业。用粉末冶金法生产机械结构件具有少切削、无切削的优点，因而节能、节材，具有生产效率高的优点，特别适宜于生产同一形状而数量多的产品，能大大降低生产成本；同时具有材料多样性的特点,可满足不同用途结构零件的要求。

目前低合金钢粉合金成分设计和组织控制是当前粉末冶金材料研究和发展的热点。国内生产高强度铁基结构件一般是采用含钼，镍，铜的预合金粉，部分预合金化粉和混合粉。可是现在随着镍，铜金属材料价格的上涨，粉末冶金行业用铬，锰作为的合金钢的合金元素正在被广泛研究和应用。并且作为硬度特性来说铬和锰要比镍高，意味零件要达到同样硬度效果所添加的铬，锰元素要比镍少。目前主要有两种方式将铬，锰等合金元素添加到铁里形成合金钢粉。

一种是通过预合金的方式将铬,锰等合金元素与铁在一起形成合金钢粉, 这种方式的优势是合金程度好, 但由于预合金粉中含有铬和锰将降低粉末的压制性, 要得到高密度的粉末冶金零件就需要更大的压制压力，特别对于高端几何形状复杂的零件就很难压制。

另一种就是在就是在铁粉中添加铬，钼，钒元素可以提高最终产品的强度和硬度而有不影响粉末的压制性，特别是对烧结后需要经过热处理过程的产品。同时用这种方法所生产的低合金钢粉，其产品具有较大的价格优势，并且用这样的方法生产的粉末冶金用低合金钢粉可以根据不同的产品应用要求通过选择一种或多种合金元素控制不同的含量来备制出不同性能的粉体材料。但添加的铬, 锰的合金元素的粉体需要控制好它们的粒度分布和含量, 避免粉体对模具的磨损, 并且在零件烧结过程中提供足够的扩散性。

经对现有技术文献的检索发现：专利名称为粉末冶金组合物及其制备方法，申请号为200580010548.3的中国发明专利公开了一种粉末冶金组合物，其包括铁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％的铁，1.0～40重量％的铬和15～22重量％的硅。该发明通过添加母合金粉末提高了从冶金粉末组合物制备的压制零件的机械性质，然而其添加的母合金粉末含量较高造成成本的增加，同时，其未对添加的母合金粉末的粒度分布进行控制，同样不能避免粉体对模具的磨损, 也未能在零件烧结过程中提供足够的扩散性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有粉末冶金用低合金钢粉中合金含量仍然偏高以及添加的粉体存在对模具的磨损, 以及未能在零件烧结过程中提供足够的扩散性等不足，提供一种粉末冶金用铁基低合金钢粉及其制备方法。应用本发明的铁基低合金钢粉制备的压制零件在降低粉体对模具的磨损的同时还具有机械性能良好、价格低廉等优点。

    本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种粉末冶金用铁基低合金钢粉，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，包括0.1～0.85﹪的石墨、0.5～1.2﹪的润滑剂、0.5～4﹪的粒径为8～12微米的合金粉末以及95～98﹪的铁粉。

    优选的，所述合金粉末由合金材料制得，所述合金材料为钼铁、铬铁、锰铁中的一种或几种。

优选的，所述合金材料为锰铁，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，所述锰为0.5～2.0﹪，所述石墨为0.2～0.85﹪。

优选的，所述合金材料为锰铁和钼铁，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，所述锰为1.0～2.0﹪，所述钼为0～1.0﹪，所述石墨为0.5～0.85﹪。

优选的，所述合金材料为锰铁、钼铁和铬铁，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，所述锰为0.5～2.0﹪，所述铬为0.5～1.0﹪，所述钼为0～1.0﹪，所述石墨为0.1～0.6﹪。

优选的，所述合金材料为钼铁和铬铁，以占所述粉末冶金用铁基低合金钢粉总重的重量百分比计，所述铬为0.5～2.0﹪，所述钼为0～1.0﹪，所述石墨为0.1～0.6﹪。

一种根据权利要求1所述粉末冶金用铁基低合金钢粉的制备方法，其步骤为：在所述铁粉中加入所述石墨、润滑剂和合金粉末，混合均匀即得所述粉末冶金用铁基低合金钢粉。