專利名稱：用軸承的光球鋼末生產(chǎn)的中等強(qiáng)度鐵粉強(qiáng)化劑及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可增加鐵粉強(qiáng)度的強(qiáng)化劑，特別是一種利用軸承廠的光球鋼末生產(chǎn)的上述強(qiáng)化劑。
背景技術(shù)：
在鐵基粉末治金中常用的強(qiáng)化元素是與氧親合力較小的元素，如Cu、Ni、Mo等。對于與氧親和力較大的元素，如Cr、Mn等強(qiáng)化效果好的元素，因其容易氧化，所以很難在粉末冶金中應(yīng)用。軸承廠含鉻的光球鋼末，目前還沒有將其再利用的方法，因此只能作為工業(yè)垃圾扔掉，即造成了浪費，又污染了環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明研制了一種用軸承的光球鋼末生產(chǎn)的中等強(qiáng)度鐵粉強(qiáng)化劑及其制造方法。它解決了鉻元素在粉末冶金中應(yīng)用的問題，以及軸承廠光球鋼末再利用的問題。本發(fā)明的中等強(qiáng)度鐵粉強(qiáng)化劑中含有以下重量百分比的成份C(0.9～1.2)、Cr(1.4～1.6)、Fe(97.2～97.7)。本發(fā)明的制造方法是按下述步驟進(jìn)行(一)將光球鋼末經(jīng)水洗、脫水后干燥；(二)將干燥后的鋼末搓碎成粉狀；(三)將搓成粉狀的鋼末在H2保護(hù)下，于880～940℃焙燒10～60分鐘；(四)將焙燒后的鋼末破碎，然后用分篩機(jī)過-200～250目篩，過篩后的細(xì)末即為鐵粉強(qiáng)化劑成品。本發(fā)明的鐵粉強(qiáng)化劑中Cr元素形成碳化物，如(FeCr)3C，因此Cr氧化性變小了。其原理就是所有金屬碳化物在氧化時必須是先脫碳而后氧化。就是說形成碳化物的金屬由于碳的存在，可以保護(hù)金屬不氧化。在光球鋼末中Cr是以(FeCr)xC形式存在，在隨后與鐵粉毛粉共還原過程中，Cr受碳的保護(hù)并進(jìn)入鐵粉中，對以后的粉末冶金制品性能起到強(qiáng)化作用。本發(fā)明以回收的光球鋼末制成的鐵粉強(qiáng)化劑，它與鐵粉毛粉一起共還原可得到一種強(qiáng)度在200～400N/mm2的鐵基粉末冶金用鐵粉。本發(fā)明的鐵粉強(qiáng)化劑起到如下作用(一)光球鋼末起到非自發(fā)的核心作用；(二)其中的碳起到內(nèi)還原作用；(三)強(qiáng)化劑中的Cr在脫碳還原過程中擴(kuò)散并溶解到奧代體中，冷卻后溶解到鐵素體中具有強(qiáng)化作用(四)在其還原中鋼末與鐵粉粘結(jié)在一起，形成一薄層，不影響其還原鐵粉的壓縮性，最終形成一種含Cr的共還原粉末治金用鐵粉。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(一)充分利用軸承廠的光球鋼末，即減少了工業(yè)垃圾，又節(jié)約了生產(chǎn)成本；(二)用Cr元素代替Cu在粉末冶金制品中應(yīng)用，提高了其強(qiáng)化效果，在鐵基粉末治金制品中因Cr的存在，使制品的組織細(xì)化，提高制品強(qiáng)度達(dá)5～10％；(四)該鐵粉強(qiáng)化劑經(jīng)脫C后可單獨使用到粉末冶金制品中。
具體實施例方式
一本實施方式的鐵粉強(qiáng)化劑含有以下重量百分比的成份C(0.9～1.2)、Cr(1.4～1.6)、Fe(97.2～97.7)。上述鐵粉強(qiáng)化劑的制造方法是按如下步驟進(jìn)行的(一)取光球鋼末，其含有如下重量百分比的成份C(1.85)、Si(0.29)、Mn(0.16)、P(0.074)、S(0.029)、Cr(1.47)、酸不溶物(0.11)。將上述光球鋼末經(jīng)水洗、脫水，脫水后的光球鋼末的含水量為6～10％，鋼末是在120℃下干燥20～40分鐘。(二)用攪米機(jī)將干燥后的鋼末搓碎成粉狀。(三)將搓成粉狀的鋼末放入焙燒舟中，用焙燒爐焙燒。焙燒是在H2的保護(hù)下，于900～940℃焙燒10～30分鐘。(四)用破碎機(jī)將焙燒后的鋼末破碎，然后用分篩機(jī)過-200～-250目篩，未過去篩的大顆粒的鋼末再經(jīng)破碎，然后再過篩，過篩的細(xì)末經(jīng)包裝即制成鐵粉強(qiáng)化劑成品。
具體實施例方式
二本實施方式與具體實施方式
一不同的是其制造方法中所用的光球鋼末含有如下重量百分比的成份C(5.89～6.94)、Si(0.29)、Mn(0.16)、P(0.078)、S(0.029)、Cr(1.60)，上述光球鋼末的焙燒時間為60分鐘，焙燒后其含C量達(dá)到0.94％，即成為需要的鐵粉強(qiáng)化劑。其它的工藝條件與步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施例方式
三本實施方式是用具體實施方式
一、二所生產(chǎn)的鐵粉強(qiáng)化劑制成共還原含Cr粉末。其具體步驟是按重量百分比取一次還原毛粉0～90、鐵粉強(qiáng)化劑10～100。將原料用混料機(jī)混合1小時，然后裝舟進(jìn)行還原，共還原是在H2保護(hù)下，于980℃還原1小時。還原后用破碎機(jī)破碎，然后用過篩機(jī)過-80目篩。將過篩后的粉末用球磨機(jī)進(jìn)行球磨，以提高制品的松裝密度。所生產(chǎn)的產(chǎn)品即為強(qiáng)化劑共還原含Cr粉末。
本發(fā)明的鐵粉強(qiáng)化劑、強(qiáng)化劑共還原含Cr粉末的應(yīng)用如下應(yīng)用1、按重量百分比取水霧化鐵鉬毛粉90、鐵粉強(qiáng)化劑10，并混合。在H2加蓋保護(hù)下，于980℃共還原60分鐘，然后破碎，-80目篩分，得共還原鐵粉。該共還原鐵粉的含C量為0.016％、H2損0.14、松裝密度2.15g/cm3、壓制性6.97g/cm3(6T/cm2)。用該共還原鐵粉按重量比加0.9％的C，再加硬脂酸鋅0.7％和少量機(jī)油，并混合。在6T/cm2的壓力下壓制成抗彎拉伸件。將制件在H2保護(hù)下加填料于1120℃燒結(jié)1小時，即制成成品。該制件的測試性能△2---0.044、D燒--6.97g/cm3、RB--80、6b--397.6N/mm2。
應(yīng)用2用強(qiáng)化劑共還原含Cr粉末加入重量0.9％的C石，再加重量0.7％的硬脂酸鋅和少量的機(jī)油，并混合。在6T/cm2的壓力下壓制成抗彎拉伸件。將制件在H2保護(hù)下加填料于1120℃燒結(jié)1小時，即制成成品。該制件的測試性能△2--+0.16、D燒--6.93g/cm3、RB--77相當(dāng)于HB144、6b--334.4N/mm2.
應(yīng)用3用鐵礦粉和鐵粉強(qiáng)化劑按實施例三的方法生產(chǎn)強(qiáng)化劑共還原礦粉，再加重量0.9％的C石，按應(yīng)用2的配比和方法制成制件。該制件的測試性能如下表

應(yīng)用4用鐵鱗毛粉與鐵粉強(qiáng)化劑按實施方式三的方法制成共還原鐵末，再加入重量0.9％的C石，按應(yīng)用2的配比和方法制成制件。該制件的測試性能RB--48～56、6b--239.8N/mm2。
共還原粉與純鐵粉經(jīng)壓制燒結(jié)后性能比較

權(quán)利要求
1.用軸承的光球鋼末生產(chǎn)的中等強(qiáng)度鐵粉強(qiáng)化劑，其特征在于它含有以下重量百分比的成份C(0.9～1.2)、Cr(1.4～1.6)、Fe(97.2～97.7)。
2.用軸承的光球鋼末生產(chǎn)的中等強(qiáng)度鐵粉強(qiáng)化劑的制造方法，其特征在于它是按下述步驟進(jìn)行(一)將光球鋼末經(jīng)水洗、脫水后干燥；(二)將干燥后的鋼末搓碎成粉狀；(三)將搓成粉狀的鋼末在H2保護(hù)下，于880～940℃焙燒10～60分鐘；(四)將焙燒后的鋼末破碎，然后用分篩機(jī)過-200～250目篩，過篩后的細(xì)末即為鐵粉強(qiáng)化劑成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用軸承的光球鋼末生產(chǎn)的中等強(qiáng)度鐵粉強(qiáng)化劑的制造方法，其特征在于鋼末是在120℃下干燥20～40分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用軸承的光球鋼末生產(chǎn)的中等強(qiáng)度鐵粉強(qiáng)化劑的制造方法，其特征在于未過去篩的大顆粒的鋼末再經(jīng)破碎，然后再過篩。
全文摘要
用軸承的光球鋼末生產(chǎn)的中等強(qiáng)度鐵粉強(qiáng)化劑及其制造方法,它涉及一種可增加鐵粉強(qiáng)度的強(qiáng)化劑。它含有以下重量百分比的成份:C(0.9～1.2)、Cr(1.4～1.6)、Fe(97.2～97.7)。它是按下述步驟進(jìn)行:(一)將光球鋼末經(jīng)水洗、脫水后干燥;(二)將干燥后的鋼末搓碎成粉狀;(三)將搓成粉狀的鋼末在H
文檔編號B22F9/02GK1381326SQ0210973
公開日2002年11月27日 申請日期2002年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月15日
發(fā)明者楊宗坡, 康敏 申請人:楊宗坡, 康敏