[发明专利]一种铁基合金粉末的制备方法

说明书

本发明公开了一种铁基合金粉末的制备方法，属于粉末冶金技术领域。它包括以下步骤：一、准备基体粉末和制备镀液；二、依次将基体粉末放入镀液中进行化学镀覆；三、对镀覆后的粉末进行扩散操作，加快合金元素在粉末中的扩散速度，提高扩散均匀性。其采用化学镀方法进行含镍钼铁基合金粉末的制备，制备出的含镍钼铁基合金粉末的性能较佳。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，更具体地说，涉及一种铁基合金粉末的制备方法。

背景技术

粉末冶金(Powder Metallurgy)是用金属粉末或金属与非金属粉末的混合物作为原料，经过压制成形和烧结等工艺，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。其生产过程与陶瓷制品相似，故又称金属陶瓷法。粉末冶金是一种节材、省能、适合大批量生产的少切削或无切削、高效的金属成形工艺，同时也是制造特殊金属材料的重要技术，对材料制造具有不可替代的地位和作用。粉末冶金可以用不同工艺，将各种粉末状金属与合金固结成零件生坯，然后于保护气氛中在低于主要金属组分熔点的温度下烧结，通过粉末颗粒间的冶金结合，赋予零件材料以力学强度和各种物理性能。

为了提高粉末冶金制品的性能，往往需要在铁粉中加入合金元素，如镍、钼、铜和铬等，其中最为有效的是镍和钼。镍作为合金元素加入铁粉，不仅可以提高强度、韧性、耐冲击等机械性能，还可以有效解决偏析现象，提高其强度和韧性，等温转变曲线右移，提高热处理效果；钼在钢中是有效的强化元素，它可以形成碳化物，并细化组织，热处理后机械性能明显改善。但是，无论是镍或钼，当处于一般烧结温度1120-1130℃时，Ni和Mo在Fe中的扩散系数D仅为(1～4)x10^-11 cm²/sec，导致它们在钢中的扩散速度很低，而合金元素扩散不均匀的话，烧结后的显微组织是不均匀的，会影响烧结后的制件性能。

现有技术可以采用雾化合金粉得到均匀的合金分布，但由于其粉末本身硬度和强度很高，压型时阻力也大，压制品的密度也低，使得制件的机械性能受到限制。而若采用机械混合法，即将镍粉、钼粉或铜粉与铁粉混合，尽管可以维持较高的压制密度，但是，其在烧结过程中难以扩散均匀，亦难以发挥其作为合金元素的作用。

如中国专利申请号为：CN201610776056.5，公开日为：2017年1月4日的专利文献，公开了一种回收的镍钴制备铁基预合金粉末及制备方法，它由一定比例的铁、镍、铜、钴、铬组成，其步骤：1)成分检测：对人造金刚石废水化学电解回收废镍钴板分析，确定其中镍、钴元素的含量；2)配料：根据检测出来镍和钴含量结果，计算铁、镍、铜、钴和铬，按照石墨粉：金属总重准备石墨粉；3)水雾化制粉：配制的金属放置于中频炉中，并使用氮气成气幕，隔绝空气，待混合金属熔化，再添加石墨粉，接着液态金属用高压水击碎雾化成合金粉末；4)筛分合批：制备的合金粉末过筛，然后在拌料机中充分合批，得预合金粉末。该方案即是通过上述雾化法制备合金粉末，存在上述压制密度较低的问题。

中国专利申请号为：CN201510932726.3，公开日为：2016年4月20日的专利文献，公开了一种铝合金粉末表面镀镍的方法，所述镀液组成为硫酸镍20～50g/L，氯化铵25～50g/L，次磷酸钠43～58g/L，焦磷酸钠50～85g/L，三乙醇胺92～115g/L，柠檬酸三钠4～12g/L，其余为溶剂水。其制备方法为：将铝合金粉末粗化、敏化、活化，然后将活化后的铝合金粉末化学镀镍。该发明通过将多种络合剂配合使用，可以得到厚度均匀且紧密镀层完整的化学镀层，但是其只单独在铝合金粉末上进行了化学镀镍，制得的合金金属粉末成分较为单一，并不含对合金粉末的性能有较大提高作用的铜、钼等，而现有的化学镀工艺在制备同时包含上述金属元素的合金粉末时，制备成功率不高，且容易出现元素扩散不均匀、粉末表面镀层不紧密的现象，影响合金粉末的使用性能。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有的合金粉末制备方法制备出的含镍钼铁基合金粉末性能不佳的问题，本发明提供一种铁基合金粉末的制备方法，采用化学镀方法进行含镍钼铁基合金粉末的制备，制备出的含镍钼铁基合金粉末的性能较佳。