[发明专利]一种高性能铁基粉末冶金烧结材料的制备方法

权利要求书

1.一种高性能铁基粉末冶金烧结材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将水雾化铁粉在700-800℃下还原后和Zn₃P₂混合作为第一种粉末颗粒；

(2)将铜粉和锌粉与硼粉、磷粉、润滑剂混合，制成第二种粉末颗粒；

(3)将粘结剂溶解于有机溶剂中制得粘结剂溶液，将预处理的第一种粉末颗粒加入到高混机中，然后加入粘结剂溶液，混合均匀后继续加入预处理的第二种粉末颗粒，混合均匀、干燥，得到粘结粉末；

(4)将上述制得的粘结粉末采用粉末冶金压机温压成型，然后依次进行烧结、复压、复烧处理，制得半成品，将制得的半成品进行热处理、机加工后制得高性能铁基粉末冶金烧结材料。

2.如权利要求1所述的一种高性能铁基粉末冶金烧结材料的制备方法，其特征在于，水雾化铁粉、Zn₃P₂、铜粉、锌粉、硼粉、润滑剂的用量，以重量份计分别为：水雾化铁粉70-100份、Zn₃P₂ 1-2份、铜粉15-20份、锌粉8-15份、硼粉5-10份、润滑剂0.8-3份。

3.如权利要求1所述的一种高性能铁基粉末冶金烧结材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高温还原是采用垂直叠加式双层料舟来烧结，料舟之间采用活动支架结构隔开，金属粉末装载完成后，双层料舟进入还原炉内进行金属粉末还原。

4.如权利要求3所述的一种高性能铁基粉末冶金烧结材料的制备方法，其特征在于，所述垂直叠加式双层料舟中料舟(1)与料舟(2)之间的间隙高度为0.5-3cm，料舟(1)与料舟(2)之间采用不锈钢材质的活动支架(3)连接。

5.如权利要求1所述的一种高性能铁基粉末冶金烧结材料的制备方法，其特征在于，第一种粉末颗粒的粒径大小为50-1000μm，第二种粉末颗粒的粒径为1-50μm。

6.如权利要求1所述的一种高性能铁基粉末冶金烧结材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，粘结剂为环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、呋喃树脂、聚四氟乙烯、橡胶中的一种或多种混合。

7.如权利要求1所述的一种高性能铁基粉末冶金烧结材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述有机溶剂为丙酮、丁酮、乙酸乙酯、二甲苯中的一种。

8.如权利要求1所述的一种高性能铁基粉末冶金烧结材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，粘结剂与有机溶剂的质量比为1：(1-10)，粘结剂的加入量为第一种粉末颗粒与第二种粉末颗粒总重量的1-5％。

9.如权利要求1所述的一种高性能铁基粉末冶金烧结材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述温压成型的温度为150-200℃，压力为450-660MPa，温压成型的时间为15-30min。

10.如权利要求1所述的一种高性能铁基粉末冶金烧结材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述热处理的条件为：800-860℃下保温1-2.5h，然后在150-180℃下低温回火1-2h。