[发明专利]烧结尺寸变化率小的零件用铁铜合金粉末及其制备方法

说明书

本发明公开了一种烧结尺寸变化率小的零件用铁铜合金粉末及其制备方法，其特征在于，按质量百分比计，该混合粉末的成分为300W+0.5％Cu+1.0％C+0.6％微蜡粉；其烧结尺寸变化率为0.025％，最大横向抗弯强度为967.23MPa，最高的表观硬度为80HRB。通过调节胶体石墨和纯铜粉的比例以及调整合金粉末的成分，最终生产出一种烧结前后可以近净成型的铁铜合金粉，在将零件烧结前后测尺寸变化率降低的同时，最大程度地保持了零件的抗弯强度和硬度，不但可以降低后期对零件的机加工成本，而且可以避免加工过程中对零件性能的影响。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术，尤其是一种烧结尺寸变化率小的零件用铁铜合金粉末及其制备方法。

背景技术

铁铜合金是机械零件常用的合金材料，通过粉末冶金合成的铁铜合金因其配比、制作工艺不同而获得不同特性的产品结果。如专利公开号为 CN102554216A，一种水雾化铁铜合金粉末及制造方法，公开了一种用于提高粉末冶金零件尺寸精度的水雾化铁铜合金粉末及制造方法，化学成份组成为：C：0～0.1％，Si：0～0.3％，Mn：0.05～0.5％，P：0～0.05，S：0～0.05％，Cu：5～ 45％，其余为铁；制造方法包括以下步骤：包括冶炼、水雾化、烘干、还原、破碎；作为Fe-Cu-C、Fe-Ni-Mo-Cu-C等系列含铜粉末冶金零件的铜元素添加剂，具有比电解铜粉更优异的烧结尺寸变化稳定性。又如专利公开号为 CN106670454A本发明公开了一种铁铜合金粉末及其制备方法，所述铁铜合金粉末按质量百分比由以下原料组成：氧化铜粉10-30％，铁铜预合金粉70-90％。所述制备方法选用经焙烧、破碎制得的氧化铜粉，与铁铜预合金粉按比例均匀混合后在还原性气氛中进行活性扩散烧结，烧结后进行破碎筛分，最终制备得到所述铁铜合金粉末。该铁铜合金粉末具有较低的松装密度及较好的成型性。

但随着粉末冶金行业的发展，为了减少烧结后样品的机加工，以降低成本，提高生产效率，一种在烧结前后零件尺寸变化很小的新型粉末开始得到越来越多的关注。通过调整合金粉末的成分，可以将零件烧结前后测尺寸变化率降到最低，不但可以降低后期对零件的机加工成本，而且可以避免加工过程中对零件性能的影响。

发明内容

本发明的目的是为了减少烧结后样品的机加工，提供一种通过调整合金粉末的成份，将零件烧结前、后测尺寸变化率降到最低的烧结尺寸变化率小的零件用铁铜合金粉末制备方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种烧结尺寸变化率小的零件用铁铜合金粉末，其特征在于，按质量百分比计，该混合粉末的成分为300W+0.5％Cu+1.0％C+0.6％微蜡粉；其烧结尺寸变化率为0.025％，最大横向抗弯强度为967.23MPa，最高的表观硬度为80HRB。

作为优选，添加软化剂微蜡粉为AncrawaxC，添加量为总质量的0.6％。

一种烧结尺寸变化率小的零件用铁铜合金粉末制备方法，其特征包括以下内容：

一、选用纯铁粉为水雾化法制备的纯铁粉牌号300W，其化学成分为C≤0.02wt.％，Si＜0.05wt.％，Mn＜0.30wt.％，P＜0.02wt.％，S＜0.02wt.％，余量为Fe，其中氧含量不超过0.20wt.％；

二、选用其它合金成分为：-200目雾化铜粉的质量分数为0-2.0％，胶体石墨的质量分数在0-1.0％，微蜡粉的质量分数在0.5-0.9％；

三、将上述混合粉按比例制成配料，在混料机内经过1-4小时混合后即为成品混合粉；

四、将成品混合粉末压制成31.75mm×12.74mm×6.35mm样品，压坯密度为7.0-7.10g/cm³；

五、在保护气体的保护下，样品经过1120℃/30min烧结后，计算零件的烧结尺寸变化率，负值表示收缩，正值表示膨胀，测量零件的横向断裂强度及表观硬度。