[发明专利]一种铁基成型混合料制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铁基成型混合料领域，尤其是涉及一种铁基成型混合料制备方法。

背景技术

粉末冶金技术是一种具有节材、节能、低成本、可大批量模压成形出具有近终形状和尺寸精度的零件等特点的技术，其产品在机械、航空、特别是汽车、摩托车和家电行业中得到了广泛应用。随着社会的进步和粉末冶金制品企业之间竞争的加剧，对产品性能的要求要来越高；提高产品性能，粉末成分均匀是关键；只有成分均匀的混合料才能生产出高质量的产品，也有利于粉末冶金产品自动化生产，从而降低生产成本。粉末冶金制品中市场占有量最大，用途最广的是铁基产品。铁基混合料一般是由铁粉、合金粉末、石墨、润滑剂等多种成分组成，偏析问题一直存在，特别是石墨的偏析。

铜粉是加入铁基混合料中最常见的合金粉末之一，铜粉的加入量范围跨度较大，如申请号为CN200510037939.6中国专利文献公开的铁基材料，铜含量为1-3％，而申请号为CN201310415059.2中国专利文献公开的铁基材料，铜含量为16-18％；对于不含铜或含铜量较少的混合料，石墨的偏析问题较容易解决，但对于含铜量较多的混合料(一般指大于3wt％的铜)，解决起来较为困难，如申请号为201110048677.9的中国专利文献指出，日本、瑞典、美国等发达国家先后开发出了无偏析粘结粉末，如引入液态粘结剂来粘结低比重添加剂，如石墨与润滑剂，但是对于铜粉或镍粉等高比重添加剂粘结效果有限；申请号为00121777.1的中国专利文献公开了一种铁-石墨复合粉末，但要求复合粉末混合物含有小于约3％的铜。当然，减少石墨偏析的程度可以通过增加粘结剂的量来改善，但增加粘结剂的量，会使混合料的工艺性能变差，如流动性变差。

发明内容

为了解决上述现有技术中的问题，本申请提出一种铁基成型混合料制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种铁基成型混合料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取原料：按照配方要求分别称取铁粉、铜粉、石墨、液体粘结剂、润滑剂；

(2)浸润铁粉：把液体粘结剂加入到铁粉中，静置20-200min，形成润湿铁粉；

(3)混料过程：把润湿铁粉和石墨、润滑剂放入混料机中，充分混合后；再把铜粉加入到混料机中，充分混合后取出，得到混合料。

进一步方案，所述步骤(3)为：先把润湿铁粉和石墨加入到混料机中，充分混合后，再加入铜粉、润滑剂，充分混合后取出，得到混合料。

进一步方案，所述步骤(3)为：先把润湿铁粉加入到混料机中，充分混合后，加入石墨，充分混合后，再加入铜粉、润滑剂，充分混合后取出，得到混合料。

进一步方案，所述液体粘结剂为锭子油，重量百分比含量为0.05-0.15％；所述润滑剂为硬脂酸锌，重量百分比含量为0.20-1.5％；所述铜粉重量百分比含量为0-25％，所述石墨重量百分比含量为0-1.2％，余量为铁粉。

进一步方案，所述铜粉重量百分比含量为3-20％；所述石墨重量百分比含量为0.3-1.2％。

进一步方案，所述混料机为双锥形混料机。

与现有技术相比，本申请有益效果体现在：

粉末偏析的原因主要是密度的差异，而铜的密度约8.9g/cm³，铁的密度约7.86g/cm³，两者的密度差并不是很大；石墨的密度约2.1g/cm³，石墨与铁的密度相差较大；本申请把各种原料分开加入，先让粘结剂充分浸润铁粉，形成润湿铁粉，然后石墨容易和润湿铁粉结合，因此能够降低石墨的偏析程度，特别是“把润湿铁粉加入到混料机中，充分混合后，加入石墨”，这种情况，石墨表面干燥，而铁粉表面有一层粘结剂的膜，两者更容易结合。

通常的混料方式是把铁粉、石墨、铜粉、粘结剂、润滑剂等一起放入混料机中进行混合，会有一部分粘结剂附着在铜粉表面，由于铁粉和铜粉两者的表面能、氧化性等多方面的差异，石墨与表面已经附着粘结剂的铜粉结合程度较差；在铜粉含量增加时，附着在铜粉上的粘结剂就会增加，相对来说，附着在铁粉上的粘结剂就会减少，因此铜粉较多时，石墨的偏析程度会增加。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种铁基成型混合料制备方法，包括以下步骤：

(1)称取原料：按照配方要求分别称取铁粉、铜粉18％、石墨1％、锭子油0.08％、硬脂酸锌0.8％；