阅读说明：本技术 一种节能粉末冶金工艺 ([db:专利名称-en]) 是由 纪庚 于 2019-11-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种节能粉末冶金工艺,具体包括如下步骤：步骤1：冶金粉末物料的制取,步骤2：冶金粉末物料的混合,步骤3：冶金粉末物料压缩成坯,步骤4：烧结成型原料坯块,步骤5：后处理工艺之精整,步骤6：后处理工艺之表面处理,步骤7：后处理工艺之机加工,本发明涉及冶金工艺技术领域。该节能粉末冶金工艺,通过在粉末物料中添加增塑剂,使得粉末的可塑性和成形性都大大的得到提高,有效的提高了后续产品加工的良品率,并且方便工作人员进行快速操作,降低了操作难度,通过采用过滤网将粉末金属倒入混料筒中,使得不合格的粉末金属可以被有效阻挡在混料筒外,提高了产品在后续加工时的合格率。([db:摘要-en])

一种节能粉末冶金工艺

技术领域

本发明涉及冶金工艺技术领域，具体为一种节能粉末冶金工艺。

背景技术

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均属于粉末烧结技术，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金过程，和字面吻合。而粉末冶金制品则常远远超出材料和冶金的范畴，往往是跨多学科(材料和冶金，机械和力学等)的技术。尤其现代金属粉末3D打印，集机械工程、 CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，使得粉末冶金制品技术成为跨更多学科的现代综合技术。粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作用。

普通的熔铸冶金方法在最后制成产品时金属的损耗较大，而采用普通粉末冶金方法进行冶金可以减少金属损耗，但是普通的粉末法冶金一般极少使用增塑剂，未添加增塑剂的粉末在成形性和可塑性方面指标都较低，不利于增加产品的强度。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种节能粉末冶金工艺，解决了普通的粉末法冶金一般极少使用增塑剂，未添加增塑剂的粉末在成形性和可塑性方面指标都较低，不利于增加产品的强度的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种节能粉末冶金工艺，具体包括如下步骤：

步骤1：冶金粉末物料的制取：采用铁80-150份、镁10-20份、铝12-30 份、氧化镁5-10份、硫化亚锰3.5-8.5份、氧化铝1.8-5.8份、无氧铜 0.2-1.2份、石墨8-15份、润滑剂1-6份、强化剂1.5-2.5份、增塑剂 0.1-0.5份、辅助剂2-8份，采用机械压裂法对上述物质进行物理碾碎；

步骤2：冶金粉末物料的混合：先将铁粉倒入混料筒中均匀搅拌，然后依次通过过滤网均匀倒入上述镁、铝、氧化镁、硫化亚锰、氧化铝、无氧铜、石墨、润滑剂、强化剂、增塑剂和辅助剂，将上述材料混合均匀；

步骤3：冶金粉末物料压缩成坯：将混合均匀的粉末冲入固定模具中，通过对模具增压，将粉末压制成型；

步骤4：烧结成型原料坯块：将压制成型的原料坯块送入高温烧结炉中进行烧结，烧结稳定控制在1250-1800℃；

步骤5：后处理工艺之精整：将烧结品放入加工模具，对烧结品施加足够的压力，将烧结品烧结成型；

步骤6：后处理工艺之表面处理：将烧结品在500～560℃的过热蒸汽中加热，保持一定时间使表面形成一层致密的氧化膜；

步骤7：后处理工艺之机加工：通过机械精确加工去除部分毛坯材料的加工工艺。

优选的，所述步骤1中，机械压裂法为球磨法。

优选的，所述步骤2中，过滤网网孔规格为80目。

优选的，所述步骤2中，过滤网表面的一侧与振动器固定连接。

优选的，所述步骤7中，机械加工采用的机械为普通打磨机。

优选的，所述步骤4中，烧结时需要在低温保持1小时，然后逐步升高到最高温度。

优选的，所述步骤5中，过热蒸汽通入烧结品时，应当从低温缓慢升高至最高温度。

优选的，所述步骤5中，过热蒸汽通入烧结品时，应当保持至少2小时。

(三)有益效果

本发明提供了一种节能粉末冶金工艺。与现有技术相比，具备以下有益效果：

(1)、该节能粉末冶金工艺，通过粉末物料的制取：采用铁80-150份、镁10-20份、铝12-30份、氧化镁5-10份、硫化亚锰3.5-8.5份、氧化铝 1.8-5.8份、无氧铜0.2-1.2份、石墨8-15份、润滑剂1-6份、强化剂 1.5-2.5份、增塑剂0.1-0.5份、辅助剂2-8份，采用机械压裂法对上述物质进行物理碾碎，通过在粉末物料中添加增塑剂，使得粉末的可塑性和成形性都大大的得到提高，有效的提高了后续产品加工的良品率，并且方便工作人员进行快速操作，降低了操作难度，通过采用过滤网将粉末金属倒入混料筒中，使得不合格的粉末金属可以被有效阻挡在混料筒外，提高了产品在后续加工时的合格率。

(2)、该节能粉末冶金工艺，通过步骤5，后处理工艺之精整，将烧结品放入加工模具，对烧结品施加足够的压力，将烧结品烧结成型，通过对烧结品进行精整操作，使得烧结品可以在足够的压力下被稳定可靠的压制成所需形状，提高了后续产品的多样性，使得产品可以被压制成各种合适形状，以便使用人员挑选，而且操作设备较为简单，方便工作人员操作。

(3)、该节能粉末冶金工艺，通过步骤6，后处理工艺之表面处理，将烧结品在500～560℃的过热蒸汽中加热，保持一定时间使表面形成一层致密的氧化膜，通过对烧结品的表面处理，使得烧结品在过热蒸汽中可以形成一层致密氧化膜，有效的提高了产品的硬度，并且操作方法较为简易，方便工作人员快速掌握，大大的提高了操作的可靠性。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供四种技术方案：一种节能粉末冶金工艺，具体包括以下实施例：

实施例1

步骤1：冶金粉末物料的制取：采用铁80份、镁10份、铝12份、氧化镁5份、硫化亚锰3.5份、氧化铝1.8份、无氧铜0.2份、石墨8份、润滑剂1份、强化剂1.5份、增塑剂0.1份、辅助剂2份，采用机械压裂法对上述物质进行物理碾碎；

步骤2：冶金粉末物料的混合：先将铁粉倒入混料筒中均匀搅拌，然后依次通过过滤网均匀倒入上述镁、铝、氧化镁、硫化亚锰、氧化铝、无氧铜、石墨、润滑剂、强化剂、增塑剂和辅助剂，将上述材料混合均匀；

步骤3：冶金粉末物料压缩成坯：将混合均匀的粉末冲入固定模具中，通过对模具增压，将粉末压制成型；

步骤4：烧结成型原料坯块：将压制成型的原料坯块送入高温烧结炉中进行烧结，烧结稳定控制在1250-1800℃；

步骤5：后处理工艺之精整：将烧结品放入加工模具，对烧结品施加足够的压力，将烧结品烧结成型；

步骤6：后处理工艺之表面处理：将烧结品在500～560℃的过热蒸汽中加热，保持一定时间使表面形成一层致密的氧化膜；

步骤7：后处理工艺之机加工：通过机械精确加工去除部分毛坯材料的加工工艺。

实施例2

步骤1：粉末物料的制取：采用铁90份、镁12份、铝14份、氧化镁6 份、硫化亚锰4.5份、氧化铝2.8份、无氧铜0.4份、石墨9份、润滑剂2 份、强化剂1.6份、增塑剂0.2份、辅助剂3份，采用机械压裂法对上述物质进行物理碾碎；

步骤2：粉末物料的混合：先将铁粉倒入混料筒中均匀搅拌，然后依次通过过滤网均匀倒入上述镁、铝、氧化镁、硫化亚锰、氧化铝、无氧铜、石墨、润滑剂、强化剂、增塑剂和辅助剂，将上述材料混合均匀；

步骤3：粉末物料压缩成坯：将混合均匀的粉末冲入固定模具中，通过对模具增压，将粉末压制成型；

步骤4：烧结原料坯块：将压制成型的原料坯块送入高温烧结炉中进行烧结，烧结稳定控制在1250-1800℃；

步骤5：后处理工艺之精整：将烧结品放入加工模具，对烧结品施加足够的压力，将烧结品烧结成型；

步骤6：后处理工艺之表面处理：将烧结品在500～560℃的过热蒸汽中加热，保持一定时间使表面形成一层致密的氧化膜；

步骤7：后处理工艺之机加工：通过机械精确加工去除部分毛坯材料的加工工艺。

实施例3

步骤1：粉末物料的制取：采用铁100份、镁14份、铝16份、氧化镁7 份、硫化亚锰5.5份、氧化铝3.8份、无氧铜0.6份、石墨10份、润滑剂3 份、强化剂1.8份、增塑剂0.3份、辅助剂5份，采用机械压裂法对上述物质进行物理碾碎；

步骤2：粉末物料的混合：先将铁粉倒入混料筒中均匀搅拌，然后依次通过过滤网均匀倒入上述镁、铝、氧化镁、硫化亚锰、氧化铝、无氧铜、石墨、润滑剂、强化剂、增塑剂和辅助剂，将上述材料混合均匀；

步骤3：粉末物料压缩成坯：将混合均匀的粉末冲入固定模具中，通过对模具增压，将粉末压制成型；

步骤4：烧结原料坯块：将压制成型的原料坯块送入高温烧结炉中进行烧结，烧结稳定控制在1250-1800℃；

步骤5：后处理工艺之精整：将烧结品放入加工模具，对烧结品施加足够的压力，将烧结品烧结成型；

步骤6：后处理工艺之表面处理：将烧结品在500～560℃的过热蒸汽中加热，保持一定时间使表面形成一层致密的氧化膜；

步骤7：后处理工艺之机加工：通过机械精确加工去除部分毛坯材料的加工工艺。

实施例4

步骤1：粉末物料的制取：采用铁150份、镁20份、铝30份、氧化镁10 份、硫化亚锰8.5份、氧化铝5.8份、无氧铜1.2份、石墨15份、润滑剂6 份、强化剂2.5份、增塑剂0.5份、辅助剂8份，采用机械压裂法对上述物质进行物理碾碎；

步骤2：粉末物料的混合：先将铁粉倒入混料筒中均匀搅拌，然后依次通过过滤网均匀倒入上述镁、铝、氧化镁、硫化亚锰、氧化铝、无氧铜、石墨、润滑剂、强化剂、增塑剂和辅助剂，将上述材料混合均匀；

步骤3：粉末物料压缩成坯：将混合均匀的粉末冲入固定模具中，通过对模具增压，将粉末压制成型；

步骤4：烧结原料坯块：将压制成型的原料坯块送入高温烧结炉中进行烧结，烧结稳定控制在1250-1800℃；

步骤5：后处理工艺之精整：将烧结品放入加工模具，对烧结品施加足够的压力，将烧结品烧结成型；

步骤6：后处理工艺之表面处理：将烧结品在500～560℃的过热蒸汽中加热，保持一定时间使表面形成一层致密的氧化膜；

步骤7：后处理工艺之机加工：通过机械精确加工去除部分毛坯材料的加工工艺。

对比实验

现有生产厂家根据权利要求书，可以生产出四种粉末冶金成品，对四组粉末冶金成品进行表面清洗处理后，将四组粉末冶金成品与普通生产工艺生产的冶金成品进行硬度和废料的对比实验，由表1知，经过实验室测试四个实施例中产品的硬度，得知实施例中硬度最低的产品比对比例高，同时得知实施例中废料最高的也比对比例低，由此可知，采用本生产工艺制作的实时例产品效果较好。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。