粉末冶金法蘭及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粉末冶金法蘭，其特征在于，由下列重量份的原料制成：銅1.2-1.4、鉻5.2-5.6、錳1.2-1.4、硅3.1-3.3、石墨1.4-1.6、硬脂酸鋅2.3-2.8、Yb0.12-0.15、Lu0.23-0.26、La1.0-1.2、Ni3.0-3.2、鐵粉92-94、助劑1-2；本發(fā)明根據(jù)需要的不同，對(duì)材料的組成進(jìn)行調(diào)整，生產(chǎn)的法蘭微觀結(jié)構(gòu)良好，孔隙很少，結(jié)構(gòu)剛度、硬度、耐疲勞性能、抗拉強(qiáng)度性能優(yōu)良，廣泛適應(yīng)于各環(huán)境。
【專利說明】 粉末冶金法蘭及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粉末冶金領(lǐng)域，特別是一種粉末冶金法蘭及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)，制取金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工業(yè)技術(shù)。目前，粉末冶金技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于交通、機(jī)械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領(lǐng)域，成為新材料科學(xué)中最具發(fā)展活力的分支之一。粉末冶金技術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，非常適合于大批量生產(chǎn)。另外，部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機(jī)械加工方法無法制備的材料和復(fù)雜零件也可用粉末冶金技術(shù)制造，因而備受工業(yè)界的重視。粉末冶金結(jié)構(gòu)件制品材料成分不受熔煉限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它結(jié)構(gòu)組分，并且在相當(dāng)大的范圍內(nèi)根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而在力學(xué)性能上能達(dá)到與鋼件匹配的效果。
[0003]粉末冶金機(jī)械化程度高，既能減少人員，又能提高效率，進(jìn)而節(jié)約成本。粉末冶金技術(shù)能取代傳統(tǒng)的制造工藝，為廣大傳統(tǒng)企業(yè)節(jié)約成本。
[0004]現(xiàn)大部分的法蘭采用鑄造工藝生產(chǎn)，僅有少部分的法蘭采用機(jī)械加工而成，而且機(jī)械加工的程序復(fù)雜。鑄造的法蘭在加工和使用中存在以下缺陷，鑄造用的鐵合金其抗拉強(qiáng)度低于鋼材，合金內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)疏松、氣密性不高，在使用中當(dāng)承受的壓力或外力過大時(shí)容易出現(xiàn)斷裂；另一方面，鑄造的法蘭存有砂眼和氣孔，不能在高壓下使用，否則會(huì)有泄漏產(chǎn)生。采用鋼材來生產(chǎn)法蘭，需要多道工序才能完成，而且有大量的廢料產(chǎn)生，生產(chǎn)效率低，不利于降低生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種粉末冶金法蘭及其制備方法，生產(chǎn)出來的法蘭，可以根據(jù)需要，調(diào)整材料組分，廣泛適合各種環(huán)境。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實(shí)施:
一種粉末冶金法蘭，由下列重量份的原料制成:銅1.2-1.4、鉻5.2-5.6、錳1.2-1.4、硅 3.1-3.3、石墨 1.4-1.6、硬脂酸鋅 2.3-2.8、Yb0.12-0.15、Lu0.23-0.26、Lal.0-1.2、Ni3.0-3.2、鐵粉 92-94、助劑 1-2 ；
所述助劑由下列重量份的原料制成:鐵粉3-4、氧化鋅2-3、二氧化鈦1-2、偏磷酸鈉
2-3、高嶺土粉5-6、氮化鋁粉1-2、硅烷偶聯(lián)劑KH550 2_3、硼化鉻5_6、順丁烯二酸酐2_3、二甲基娃油1_2、招酸酯偶聯(lián)劑DL-411 2_3、氰尿酸鋒1_2 ;制備方法是將鐵粉、氧化鋒、二氧化鈦、偏磷酸鈉、高嶺土粉、氮化鋁粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920_950°C下煅燒3_4小時(shí)，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌1-2小時(shí)，即得。[0007]所述粉末冶金法蘭，由以下具體步驟制成:
(1)將銅、鉻、錳、鐵粉混合，加入適量水中，送入球磨機(jī)中球磨，得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在10_13Mpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下500-550°C進(jìn)行燒結(jié)9-10小時(shí),將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩；
(2)將其它剩余成分混合均勻；
(3)將步驟(I)、(2)物料在58-63°C下混合攪拌均勻75-95分鐘后，裝入模具，壓制成
坯；
(4)將壓坯放在燒結(jié)爐中，以6-8°C/分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結(jié)1.5-2小時(shí)；然后以5-7°C /分鐘速率升溫至1050-1150°C條件下燒結(jié)2-3小時(shí)；再以8_12°C /分鐘速率降溫至450-550°C條件下燒結(jié)1-2小時(shí)，最后空氣中冷卻至室溫即可。
[0008]本發(fā)明根據(jù)需要的不同，對(duì)材料的組成進(jìn)行調(diào)整，生產(chǎn)的法蘭微觀結(jié)構(gòu)良好，孔隙很少，結(jié)構(gòu)剛度、硬度、耐疲勞性能、抗拉強(qiáng)度性能優(yōu)良，廣泛適應(yīng)于各環(huán)境。
具體實(shí)施方案
[0009]下面通過具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0010]一種粉末冶金法蘭，由下列重量份(公斤)的原料制成:銅1.2、鉻5.2、錳1.2、硅
3.1、石墨 1.4、硬脂酸鋅 2.3、Yb0.12、Lu0.23、Lal.0、Ni3.0、鐵粉 92、助劑 I ；
所述助劑由下列重量份(公斤)的原料制成:鐵粉4、氧化鋅2、二氧化鈦2、偏磷酸鈉
2、高嶺土粉6、氮化鋁粉1、硅烷偶聯(lián)劑KH550 3、硼化鉻6、順丁烯二酸酐2、二甲基硅油2、鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411 3、氰尿酸鋅2 ;制備方法是將鐵粉、氧化鋅、二氧化鈦、偏磷酸鈉、高嶺土粉、氮化鋁粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920-950°C下煅燒3_4小時(shí)，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌1_2小時(shí)，即得。所述粉末冶金法蘭，由以下具體步驟制成:
(1)將銅、鉻、錳、鐵粉混合，加入適量水中，送入球磨機(jī)中球磨，得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在10_13Mpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下500-550°C進(jìn)行燒結(jié)9-10小時(shí),將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩；
(2)將其它剩余成分混合均勻；
(3)將步驟(I)、(2)物料在58-63°C下混合攪拌均勻75-95分鐘后，裝入模具，壓制成
坯；
(4)將壓坯放在燒結(jié)爐中，以6-8°C/分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結(jié)1.5-2小時(shí)；然后以5-7°C /分鐘速率升溫至1050-1150°C條件下燒結(jié)2-3小時(shí)；再以8_12°C /分鐘速率降溫至450-550°C條件下燒結(jié)1-2小時(shí)，最后空氣中冷卻至室溫即可。
[0011]經(jīng)過檢測，本發(fā)明法蘭的硬度:HRC56 ;抗拉強(qiáng)度:1180MPa。
【權(quán)利要求】
1.一種粉末冶金法蘭，其特征在于，由下列重量份的原料制成:銅1.2-1.4、鉻5.2-5.6、錳 1.2-1.4、硅 3.1-3.3、石墨 1.4-1.6、硬脂酸鋅 2.3-2.8、Yb0.12-0.15、Lu0.23-0.26、Lal.0-1.2、Ni3.0-3.2、鐵粉 92-94、助劑 1-2 ； 所述助劑由下列重量份的原料制成:鐵粉3-4、氧化鋅2-3、二氧化鈦1-2、偏磷酸鈉2-3、高嶺土粉5-6、氮化鋁粉1-2、硅烷偶聯(lián)劑KH550 2_3、硼化鉻5_6、順丁烯二酸酐2_3、二甲基娃油1_2、招酸酯偶聯(lián)劑DL-411 2_3、氰尿酸鋒1_2 ;制備方法是將鐵粉、氧化鋒、二氧化鈦、偏磷酸鈉、高嶺土粉、氮化鋁粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920_950°C下煅燒3_4小時(shí)，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌1-2小時(shí)，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述粉末冶金法蘭，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將銅、鉻、錳、鐵粉混合，加入適量水中，送入球磨機(jī)中球磨，得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在10_13Mpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下500-550°C進(jìn)行燒結(jié)9-10小時(shí),將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩； (2)將其它剩余成分混合均勻； (3)將步驟(I)、(2)物料在58-63°C下混合攪拌均勻75-95分鐘后，裝入模具，壓制成坯； (4)將壓坯放在燒結(jié)爐中，以6-8°C/分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結(jié)1.5-2小時(shí)；然后以5-7°C /分鐘速率升溫至1050-1150°C條件下燒結(jié)2-3小時(shí)；再以8_12°C /分鐘速率降溫至450-550°C條件下燒結(jié)1-2小時(shí)，最后空氣中冷卻至室溫即可。
【文檔編號(hào)】B22F1/00GK103567435SQ201310467619
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】許國榮 申請(qǐng)人:銅陵國方水暖科技有限責(zé)任公司