專利名稱：一種汽車發(fā)動機專用合金鋼粉的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粉末冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種采用高合金鋼粉與水霧化純鐵粉生產(chǎn)汽車發(fā)動機專用合金鋼粉的方法。
背景技術(shù)：
汽車發(fā)動機用合金粉要求具有高強度、高硬度、高耐熱性，并且具有一次燒結(jié)后即可達到高硬度高強度力學(xué)性能。目前國內(nèi)、外生產(chǎn)汽車發(fā)動機用合金粉均采用如下兩種方式1)、合金鋼水直接霧化成合金粉，其缺點為易氧化、壓縮性低，進而影響產(chǎn)品的強度、硬度。2、、用純合金粉與鐵粉混合成合金粉，其缺點為成本高、偏析度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車發(fā)動機專用合金鋼粉的生產(chǎn)方法，將高合金鋼粉與水霧化純鐵粉通過無偏析粘結(jié)方式混合，降低偏析度，提高產(chǎn)品的密度，改善產(chǎn)品硬度、強度等綜合性能。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種汽車發(fā)動機專用合金鋼粉的生產(chǎn)方法，由高合金鋼粉與水霧化純鐵粉通過無偏析粘結(jié)方式混合而成，其操作步驟敘述如下1)制備水霧化純鐵粉，包括冶煉、霧化、還原，其操作步驟如下a、冶煉以廢鋼、生鐵等為主要原料，通過電爐的冶煉得到成分均勻穩(wěn)定、雜質(zhì)少的鋼液，出鋼溫度1600 1800°C，其主要的化學(xué)成分按重量百分比為C^O. 60% Si ^ 0. 50% Mn ^ 0. 50% P^O. 050% S 彡 0.050%;b、霧化霧化過程是通過水霧化系統(tǒng)進行，霧化壓力60 160Mpa，霧化后經(jīng)過脫水、干燥得到的水霧化毛粉，干燥溫度為110 300°c，氫損彡3. 0% ；C、還原將上述水霧化毛粉經(jīng)過還原爐進行還原，還原爐還原預(yù)熱段溫度550 8000C，高溫段溫度800 1000°C，冷卻段溫度500 800°C，氨氣流量60 190m3/h，運行速度90 300mm/min，料層厚度12 48mm ；得到水霧化純鐵粉；d、步驟c得到的水霧化純鐵粉經(jīng)過破碎、篩分、合批、檢測得到成品水霧化純鐵粉；2)制備高合金鋼粉，包括冶煉、霧化，其操作步驟如下a、冶煉以各種合金和鐵合金為主要原料，通過高頻電爐冶煉得到成分均勻穩(wěn)定、雜質(zhì)少的鋼液，出鋼溫度1500 1700°C，其化學(xué)成分按重量百分比為Ni 5-12 %, Cr :11-19 %, Co :26-35 %, Mo 15-25 %，Si :0.3-1. 5 %, V 0. 5-3. 3%, C ^ 4. 0%，余量為Fe ；以上成分總和為100% ；b、霧化霧化過程是通過氣霧化系統(tǒng)進行實施，霧化壓力50 130Mpa，介質(zhì)為氮氣；C、所得到的高合金鋼粉經(jīng)過篩分、合批、檢測得到成品高合金鋼粉。
幻無偏析粘結(jié)，將上述成品高合金鋼粉與成品水霧化純鐵粉按1 5加入混料機中，混合并加熱，混合物化學(xué)成分按重量百分比為=Ni :1.0-2.4%, Cr :2. 2-3.8%, Co:5. 2-7. 0%,Mo 3. 0-5. 0%, Si :0. 06-0. 3%, V 0. 1-0. 66%，C 彡 0. 8%，余量為 Fe，以上成分總和為100% ；當溫度達到50 140°C時，噴入混合物重量百分比0. 001% 1. 0%的聚乙二醇，混合60 100分鐘，用真空抽出揮發(fā)物待冷卻至40°C以下，再加入混合物重量百分比0. 5 1. 2%的微粉蠟混合均勻后包裝，得到成品專用合金鋼粉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1、具有較高的壓縮性；2、合金元素在制品燒結(jié)過程中能進一步完全合金化；3、在運輸和混合處理過程中不產(chǎn)生合金元素成分偏析，在制品燒結(jié)過程中能保持尺寸公差穩(wěn)定，更有效的改善燒結(jié)件的機械性能。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明一種汽車發(fā)動機專用合金鋼粉的生產(chǎn)方法，由高合金鋼粉與水霧化純鐵粉通過無偏析粘結(jié)方式混合而成，其操作步驟敘述如下1)制備水霧化純鐵粉，包括冶煉、霧化、還原，其操作步驟如下a、冶煉以廢鋼、生鐵等為主要原料，通過電爐的冶煉得到成分均勻穩(wěn)定、雜質(zhì)少的鋼液，出鋼溫度1600 1800°C，其主要的化學(xué)成分按重量百分比為C^O. 60% Si ^ 0. 50% Mn ^ 0. 50% P^O. 050% S 彡 0.050%;b、霧化霧化過程是通過水霧化系統(tǒng)進行，霧化壓力60 160Mpa，霧化后經(jīng)過脫水、干燥得到的水霧化毛粉，干燥溫度為110 300°c，氫損彡3. 0% ；C、還原將上述水霧化毛粉經(jīng)過還原爐進行還原，還原爐還原預(yù)熱段溫度550 800°C、高溫段溫度800 1000°C，冷卻段溫度500 800°C，氨氣流量60 190m3/h，運行速度90 300mm/min，料層厚度12 48mm ；得到水霧化純鐵粉；d、所得到的水霧化純鐵粉經(jīng)過破碎、篩分、合批、檢測得到成品水霧化純鐵粉。2)制備高合金鋼粉，包括冶煉、霧化，其操作步驟如下a、冶煉以各種合金和鐵合金為主要原料，通過高頻電爐冶煉得到成分均勻穩(wěn)定、雜質(zhì)少的鋼液，出鋼溫度1500 1700°C，其化學(xué)成分按重量百分比為Ni 5-12 %, Cr :11-19 %, Co :26-35 %, Mo :15-25 %, Si 0. 3-1. 5 %, V 0. 5-3. 3%, C ^ 4. 0%，余量為Fe ；以上成分總和為100% ；b、霧化霧化過程是通過氣霧化系統(tǒng)進行實施，霧化壓力50 130Mpa，介質(zhì)為氮氣；C、所得到的高合金鋼粉經(jīng)過篩分、合批、檢測得到成品高合金鋼粉。3)、無偏析粘結(jié)，將上述高合金鋼粉與水霧化純鐵粉按1 5加入混料機中，混合并加熱，混合物化學(xué)成分按重量百分比為=Ni :1.0-2.4%, Cr :2. 2-3.8%, Co :5.2-7.0%,Mo 3. 0-5. 0%, Si 0. 06-0. 3%, V :0. 1-0. 66%, C ^ 0. 8%，余量為 Fe,以上成分總和為100% ；當溫度達到50 140°C時，噴入混合物重量百分比0. 001% 1.0%的粘結(jié)劑-聚乙二醇，混合60 100分鐘，用真空抽出揮發(fā)物待冷卻至40°C以下，再加入混合物重量百分比0. 5 1. 2%的潤滑劑-微粉蠟混合均勻后包裝，得到成品專用合金鋼粉。以制取化學(xué)成分按重量百分比為配方為Ni :1. 4%，Cr :3. 5%，Co :6%，Mo 19%，Si 0.丄^^…^^丄^^，余量為狗的專用合金鋼粉為例，不同工藝過程性能參數(shù)比較見下表1 1)純霧化合金鋼粉2)水霧化純鐵粉+高合金鋼粉3)水霧化純鐵粉+純合金粉表1 不同工藝過程性能參數(shù)比較
權(quán)利要求
1. 一種汽車發(fā)動機專用合金鋼粉的生產(chǎn)方法，其特征在于，由高合金鋼粉與水霧化純鐵粉通過無偏析粘結(jié)方式混合而成，其操作步驟敘述如下1)制備水霧化純鐵粉，包括冶煉、霧化、還原，其操作步驟如下a、冶煉以廢鋼、生鐵等為主要原料，通過電爐的冶煉得到成分均勻穩(wěn)定、雜質(zhì)少的鋼液，出鋼溫度1600 1800°C，其主要的化學(xué)成分按重量百分比為C 彡 0.60% Si ^ 0. 50% Mn ^ 0. 50% P^O. 050% S 彡 0.050%;b、霧化霧化過程是通過水霧化系統(tǒng)進行，霧化壓力60 160Mpa，霧化后經(jīng)過脫水、干燥得到的水霧化毛粉，干燥溫度為110 300°C，氫損彡3. 0% ；C、還原將上述水霧化毛粉經(jīng)過還原爐進行還原，還原爐還原預(yù)熱段溫度550 800°C高溫段溫度800 1000°C，冷卻段溫度500 800°C，氨氣流量60 190m3/h，運行速度90 300mm/min，料層厚度12 48mm ；得到水霧化純鐵粉；d、步驟c得到的水霧化純鐵粉經(jīng)過破碎、篩分、合批、檢測得到成品水霧化純鐵粉；2)制備高合金鋼粉，包括冶煉、霧化，其操作步驟如下a、冶煉以各種合金和鐵合金為主要原料，通過高頻電爐冶煉得到成分均勻穩(wěn)定、雜質(zhì)少的鋼液，出鋼溫度1500 1700°C，其化學(xué)成分按重量百分比為Ni :5-12%, Cr :11-19%, Co :26-35%, Mo :15-25%, Si :0. 3-1. 5%, V :0. 5-3. 3%, C 彡4. 0%，余量為！^ ；，以上成分總和為100% ；b、霧化霧化過程是通過氣霧化系統(tǒng)進行實施，霧化壓力50 130Mpa，介質(zhì)為氮氣；C、所得到的高合金鋼粉經(jīng)過篩分、合批、檢測得到成品高合金鋼粉。3)無偏析粘結(jié)，將上述成品高合金鋼粉與成品水霧化純鐵粉按1 5加入混料機中，混合并加熱，混合物化學(xué)成分按重量百分比為Ni :1.0-2.4%, Cr 2. 2-3.8%, Co ·5. 2-7. 0%,Mo 3. 0-5. 0%, Si :0. 06-0. 3%, V 0. 1-0. 66%,C ^ 0.8%，余量為 Fe，以上成分總和為100% ；當溫度達到50 140°C時，噴入混合物重量百分比0. 001% 1. 0%的聚乙二醇，混合60 100分鐘，用真空抽出揮發(fā)物待冷卻至40°C以下，再加入混合物重量百分比0. 5 1. 2%的微粉蠟混合均勻后包裝，得到成品專用合金鋼粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動機專用合金鋼粉的生產(chǎn)方法，其特征在于，由高合金鋼粉與水霧化純鐵粉通過無偏析粘結(jié)方式混合而成，其操作步驟敘述如下1)制備水霧化純鐵粉；2)制備高合金鋼粉。3)無偏析粘結(jié)，將上述高合金鋼粉與水霧化純鐵粉按比例加入混料機中，加熱溫度達到50～140℃時，噴入粘結(jié)劑，混合60～100分鐘，用真空抽出揮發(fā)物冷卻至40℃以下，加入潤滑劑混勻包裝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1、具有較高的壓縮性；2、合金元素在制品燒結(jié)過程中能進一步完全合金化；3、在運輸和混合處理過程中不產(chǎn)生合金元素成分偏析，在制品燒結(jié)過程中能保持尺寸公差穩(wěn)定，改善燒結(jié)件的機械性能。
文檔編號C22C38/52GK102373359SQ20101025844
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者卜福昌, 紀向軍 申請人:鞍鋼重型機械有限責(zé)任公司