一種無磁合金及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無磁合金及制備方法，特別涉及一種用于制備壓縮機(jī)電機(jī)用髙密度平衡塊的無磁合金及該合金的制備方法；屬于粉末冶金【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明所述無磁合金其密度為7.7-8.0g/cm3；所述無磁合金以質(zhì)量百分比計(jì)由下述組分組成：Fe26-65％、Cu9.8-21.5％、Mn14-55％、R0.1-19％；所述R選自W、Ni、Cr、Zn、Sn中的至少一種。本發(fā)明合金成分設(shè)計(jì)合理，生產(chǎn)工藝簡單，易于大批量生產(chǎn)。本發(fā)明所制備的成品完全可替代壓縮機(jī)電機(jī)用價(jià)格昂貴的鑄銅平衡塊合金，與其相比，本發(fā)明顯著降低了制造成本；同時(shí)，還可替代鑄造高錳鋼、鑄造鋅合金平衡塊合金，減小平衡塊合金原有體積，使電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)工作中噪音明顯降低，這就提髙了壓縮機(jī)品質(zhì)。
【專利說明】一種無磁合金及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無磁合金及制備方法，特別涉及一種用于制備壓縮機(jī)電機(jī)平衡塊的無磁合金及該合金的制備方法；屬于粉末冶金【技術(shù)領(lǐng)域】。
技術(shù)背景
[0002]壓縮機(jī)電機(jī)現(xiàn)用無磁平衡塊采用鑄造髙錳鋼、鑄造銅、鑄造鋅合金制造，其工序煩鎖，制作周期長；同時(shí)因采用的是鑄造工藝，導(dǎo)致制品存在孔洞、疏松、夾雜、制品尺寸穩(wěn)定性差等缺陷。因此，選擇新型工藝制造髙品質(zhì)壓縮機(jī)電機(jī)用無磁平衡塊合金意義重大。采用鑄造銅作為平衡塊，由于銅的價(jià)格昂貴，導(dǎo)致該平衡塊的生產(chǎn)成本極髙；采用髙錳鋼、鑄造鋅合金作為平衡塊，因?yàn)槠胶鈮K的密度過低，導(dǎo)致其體積過大，使得電機(jī)髙速旋轉(zhuǎn)工作中噪音過大，不利于提髙壓縮機(jī)的品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種合金成分設(shè)計(jì)合理、制造工藝簡單、易于實(shí)現(xiàn)批量化和自動(dòng)化生產(chǎn)、生產(chǎn)效率髙、能耗低、生產(chǎn)成本低、無污染環(huán)保型的用于壓縮機(jī)電機(jī)平衡塊的無磁合金及該合金的制備方法。
[0004]本發(fā)明一種無磁合金，所述無磁合金的密度為7.7-8.0g/cm3 ;所述無磁合金以質(zhì)量百分比計(jì)由下述組分組成: [0005]Fe 26-65% ；
[0006]Cu 9.8-21.5% ；
[0007]Mn 14-55% ；
[0008]R 0.1-19% ;所述 R 選自 W、N1、Cr、Zn、Sn 中的至少一種。
[0009]本發(fā)明一種無磁合金，所述無磁合金以質(zhì)量百分比計(jì)由下述組分組成:
[0010]Fe 26-65 %、Cu9.8-21.5%、Mnl4_55 %、Sn0.5-3 %、WO-5 %、N1-8 %、CrO-2 %、ZnO-2% ;或
[0011]Fe 26-65%, Cu9.8-21.5 %、Mnl4_55 %、SnO-3 %, WO-5 %, N1-8 CrO-2 %,Zn0.5-2% -M
[0012]Fe 26-65%,Cu9.8-21.5%,Mnl4-55%,SnO-3%,WO-5%,N1.l-8%,Cr0.1-2%,ZnO-2% ;或
[0013]Fe 26-65 %、Cu9.8-21.5%、Mnl4_55 %、SnO-3 %、W0.5-5 %、N1-8 %、CrO-2 %、ZnO-2%。
[0014]本發(fā)明一種無磁合金，所述無磁合金以質(zhì)量百分比計(jì)由下述組分組成:
[0015]Fe 26-65 Cu9.8-21.5 %、Mnl4_55 Sn0.5-1.5 %, WO-5 Ν?2-3Cr0.5-0.8%, ZnO-2% ;或
[0016]Fe 26-65 Cu9.8-21.5 %、Mnl4_55 %、Sn0.5-1.5 %, W0.5-1.5 N1-8CrO-2%,Zn0.5-2% ;或[0017]Fe 26-65 %、Cu9.8-21.5 %、Mnl4_55 %、Sn0.5-1.5 % , W0.5-1.5 %、Ni2_3 %、Cr0.5-0.8%,Zn0.5-2%。
[0018]本發(fā)明一種無磁合金，其硬度為HRB80-90、抗拉強(qiáng)度為260_290Mpa、沖擊韌性為7-9J/cm2、抗彎強(qiáng)度為680-720Mpa、密度為7.7-8.0g/cm3、相對磁導(dǎo)率小于等于1.05、磁感應(yīng)強(qiáng)度小于等于0.17T。
[0019]本發(fā)明一種無磁合金的制備方法，包括下述步驟:
[0020]步驟一配料
[0021]按設(shè)計(jì)的合金組分，分別配取鐵錳中間合金粉末、鎳鉻中間合金粉末、銅粉、鎢粉、鋅粉、錫粉作為原料粉末，然后按原料粉末總質(zhì)量的0.8-1.0%配取成形劑；將原料粉末和成形劑混合均勻，得到混合粉末；所述成形劑由SKZ-800和石蠟與黃油、硬酯酸、滑石粉、二硫化鑰、聚乙稀中的至少一種組成；
[0022]步驟二壓制成形
[0023]將步驟一所 得混合粉末，裝入近凈成形模具中，壓制成形，得到密度為
7.15-7.35g/cm3 的壓還；
[0024]步驟三燒結(jié)
[0025]在保護(hù)氣氛中，將步驟二所得壓坯加熱至1020-1120°C，保溫，隨爐冷卻至室溫，得到無磁合金。
[0026]本發(fā)明一種無磁合金的制備方法，所述原料粉末中-325目的粉末占原料粉末總質(zhì)量的75%以上；-150目的粉末占原料粉末總質(zhì)量的99.8%以上；100目以上的粉末占原料粉末總質(zhì)量的0.2%以下。
[0027]本發(fā)明中鐵錳組分、鎳鉻組分分別以中間合金粉末形式加入，以便鐵錳、鎳鉻合金充分固溶，這有利于提高材料的無磁性能，而合金無磁性能是平衡塊的重要使用特性；銅、鎢、鋅、錫以單質(zhì)粉末形式加入，經(jīng)燒結(jié)熱處理后，有利于獲得高強(qiáng)度、高密度的材料。鐵錳中間合金具體指按重量百分比鐵86-45、猛14-55中間合金；鎳鉻中間合金具體指按重量百分比鎳80、鉻20中間合金。
[0028]本發(fā)明一種無磁合金的制備方法，所述成形劑以質(zhì)量百分比計(jì)由下述組分組成:
[0029]黃油0-15%、SKZ-80020-60%，石蠟 25-55%、硬脂酸 0-34%、滑石粉 0-5%、二硫化鑰0-5%、聚乙稀0-5%。
[0030]本發(fā)明一種無磁合金的制備方法，所述成形劑以質(zhì)量百分比計(jì)由下述組分組成:
[0031]黃油0-15%、SKZ-80020-60%，石蠟 25-55%、硬脂酸 5-34%、滑石粉 0-5%、二硫化鑰0-5 %、聚乙稀0-5 %。成形劑按本發(fā)明規(guī)定比例組合使用可以有效減小壓制成形過程中粉末間、粉末與模壁間摩擦損失，接近零摩擦成形，以便在規(guī)定成形壓力下獲得高密度成形壓坯，從而獲得高密度、性能優(yōu)良的平衡塊合金。
[0032]本發(fā)明一種無磁合金的制備方法，所述SKZ-800為廣州慶帆翔新材料有限公司生產(chǎn)提供的超級(jí)潤滑劑。
[0033]本發(fā)明一種無磁合金的制備方法，采用V型混料器將原料粉末和成型劑混合均勻。
[0034]本發(fā)明一種無磁合金的制備方法，所述凈成形模具是根據(jù)所需無磁合金形狀，按收縮量7-8%進(jìn)行設(shè)計(jì)(所述收縮量=1_(成形坯的體積/模具內(nèi)腔體積))。本發(fā)明所設(shè)計(jì)制備的模具為近凈成形模，其制造的平衡塊合金無需任何后續(xù)機(jī)械加工，比較其它工藝方法其優(yōu)點(diǎn)在于:縮短制造工序、節(jié)約制造成本；產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好；易于實(shí)現(xiàn)大批量、自動(dòng)化生產(chǎn)。
[0035]本發(fā)明一種無磁合金的制備方法，壓制成形的壓力為700_800Mpa。本發(fā)明中成形在全自動(dòng)液壓機(jī)上完成，全自動(dòng)成形生產(chǎn)效率髙，成形壓坯尺寸穩(wěn)定性好，壓坯密度均勻。比較鑄造或其它工藝方法，本發(fā)明中所規(guī)定的成形方法具有自動(dòng)化程度髙、生產(chǎn)效率髙、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、制造成本低、適合大批量生產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)按本發(fā)明設(shè)計(jì)的成形壓力有利于獲得髙密度的成形壓坯，而是髙密度的成形壓坯是得到髙密度平衡塊合金的關(guān)鍵之一。
[0036]本發(fā)明一種無磁合金的制備方法，壓坯加熱時(shí)的升溫速度為10_12°C /分鐘，壓坯在1020-1120°C的保溫時(shí)間為1.5-2小時(shí)，隨爐冷卻時(shí)，控制冷卻速度為3_5°C /分鐘。本發(fā)明合理控制升溫速度，使得壓坯在受熱過程中受熱均勻，同時(shí)使得成形劑以合理的分解速度分解，這就盡量減少了制品中空洞的出現(xiàn)；成形壓坯在1020-1120°C保溫1.5-2小時(shí)，這既保證合金各組分充分?jǐn)U散，又填補(bǔ)由成形劑分解所造成的細(xì)小微孔，為獲得髙密度、無磁性、優(yōu)良的力學(xué)性能提供了必要條件；本發(fā)明中所規(guī)定的燒結(jié)熱處理，比較鑄造與其它工藝，其優(yōu)點(diǎn)在于:制品中無孔洞、無夾雜、各項(xiàng)性能穩(wěn)定、易于實(shí)現(xiàn)大批量、自動(dòng)化生產(chǎn)。
[0037]本發(fā)明一種無磁合金的制備方法，所述保護(hù)氣氛為分解氨-氮基氣氛或者分解氨氣氛；所述分解氨-氮基氣氛中分解氨混和氣體與氮?dú)獾捏w積比為1:5。
[0038]原理和優(yōu)勢
[0039]本發(fā)明通過嚴(yán)格控制各組份的含量以及制備工藝，實(shí)現(xiàn)了各組份之間協(xié)同作用，從而制備出了以鐵-銅-錳為基體的髙密度、無磁性、力學(xué)性能優(yōu)良的無磁合金。本發(fā)明采用粉末冶金技術(shù)與近凈成形技術(shù)相結(jié)合，這大大簡化的制備工藝，使得本發(fā)明易于規(guī)?；妥詣?dòng)化生產(chǎn)，能大大提髙生產(chǎn)效率，節(jié)約能源，改善環(huán)保，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明所制備的髙密度無磁平衡塊合金完全可替代壓縮機(jī)電機(jī)用鑄銅、鑄造高錳鋼、鑄造鋅合金平衡塊合金，完全可以達(dá)到提高壓縮機(jī)品質(zhì)，顯著降低壓縮機(jī)制造成本的目的。由于上述優(yōu)勢使得本發(fā)明的無磁合金適合用于各種壓縮機(jī)；同時(shí)也是用于其它電器。
[0040]本發(fā)明中鐵錳組分、鎳鉻組分分別以中間合金粉末形式加入，以便鐵錳、鎳鉻合金充分固溶，這有利于提高材料的無磁性能，而合金無磁性能是平衡塊的重要使用特性；銅、鎢、鋅、錫以單質(zhì)粉末形式加入，經(jīng)燒結(jié)熱處理后，有利于獲得高強(qiáng)度、高密度的材料。
[0041]本發(fā)明所用成形劑，尤其是SKZ-800與其他組分的混合使用，通過成形劑各組分間的協(xié)同作用，通過成形劑與原料粉末的完美配合，有效減小了壓制成形過程中粉末間、粉末與模壁間摩擦損失，使得整個(gè)成形過程接近零摩擦成形，這有利于在規(guī)定成形壓力下獲得高密度成形壓坯，從而為獲得高密度、性能優(yōu)良的平衡塊合金提供了必要條件。
[0042]本發(fā)明采用近凈成形模具進(jìn)行壓制成形，壓制成形的壓力為700_800Mpa，得到密度為7.15-7.35g/cm3的壓坯，由于采用了近凈成形技術(shù)，使得所制備的成品無需任何后續(xù)機(jī)械加工，這就縮短制造工序、節(jié)約制造成本；通過合金組分、成形劑、壓制方式、模具的協(xié)同作用，保證了壓坯的質(zhì)量，使得成形壓坯尺寸穩(wěn)定性好，壓坯密度均勻；通過這些條件的協(xié)同作用，得到了高密度的壓坯，而是髙密度的成形壓坯是得到髙密度合金的關(guān)鍵之一。
[0043] 本發(fā)明合理控制升溫速度，使得壓坯在受熱過程中受熱均勻，同時(shí)使得成形劑以合理的分解速度分解，這就盡量減少了制品中空洞的出現(xiàn)；成形壓坯在1020-1120°C保溫1.5-2小時(shí)，這既保證合金各組分充分?jǐn)U散，又填補(bǔ)由成形劑分解所造成的細(xì)小微孔，為獲得髙密度、無磁性、優(yōu)良的力學(xué)性能提供了必要條件；本發(fā)明中所規(guī)定的燒結(jié)熱處理，比較鑄造與其它工藝，其優(yōu)點(diǎn)在于:制品中無孔洞、無夾雜、各項(xiàng)性能穩(wěn)定、易于實(shí)現(xiàn)大批量、自動(dòng)化生產(chǎn)。相比與鑄造高錳鋼、鑄造鋅合金平衡塊合金，本發(fā)明成品的密度為7.7-8.0g/cm3，這有效的縮小了合金平衡塊合金的體積，使電機(jī)髙速旋轉(zhuǎn)工作中噪音明顯降低，這就提髙了壓縮機(jī)的品質(zhì)。
[0044]綜上所述，本發(fā)明合金成分設(shè)計(jì)合理，加工工藝簡單，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；妥詣?dòng)化生產(chǎn)，能大大提髙生產(chǎn)效率，節(jié)約能源，改善環(huán)保，降低生產(chǎn)成本。所制造的髙密度粉末冶金無磁平衡塊合金完全可替代壓縮機(jī)電機(jī)用鑄銅、鑄造高錳鋼、鑄造鋅合金平衡塊合金，提高壓縮機(jī)品質(zhì)，顯著降低壓縮機(jī)制造成本，適合各壓縮機(jī)生產(chǎn)及其它電器制造業(yè)推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0046]本發(fā)明實(shí)施例中，所用原料粉末的粒徑分布情況如下:
[0047]80目以上的粉末占原料粉末總質(zhì)量的0.1%以下，80-100目的粉末占原料粉末總質(zhì)量的0.1%以下，80-150目的粉末占原料粉末總質(zhì)量的0.2%，150-200目的粉末占原料粉末總質(zhì)量的2.2%, 200-325目的粉末占原料粉末總質(zhì)量的22.6%,-325目的粉末占原料粉末總質(zhì)量的75%。
[0048]本發(fā)明實(shí)施例中 ，所用SKZ-800為廣州慶帆翔新材料有限公司生產(chǎn)提供的超級(jí)潤滑劑。
[0049]本發(fā)明實(shí)施例中，銅粉的純度> 99.9%、錫粉的純度> 99.9%、鋅粉的純度≥99.9%、鎢粉的純度≥99.9%。
[0050]實(shí)施例1
[0051]制備一種用于制備壓縮機(jī)電機(jī)平衡塊的無磁合金，其制備工藝包括下述步驟:
[0052](I)模具制備:
[0053]根據(jù)平衡塊合金設(shè)計(jì)尺寸，按收縮量7.5%設(shè)計(jì)制備近凈成形模具；
[0054](2)配料與混合:
[0055]按基體材料各元素的重量百分比，鐵26%、錳55%、銅15.5%、鎳2%、鉻0.5%、錫1% ;分別配取鐵錳中間合金、鎳鉻中間合金、銅粉、錫粉作為原料粉末；
[0056]按成形劑各組分的質(zhì)量百分比，石蠟40^41(2-80040?^硬脂酸20%;分別配取石蠟、SKZ-800、硬脂酸作為成形劑原料，將成形劑各原料混合均勻后，按成形劑質(zhì)量占基體材粉末總質(zhì)量的0.8%稱取成形劑；
[0057]將按要求秤量各組分粉末置于V型混料器中，混合1.5小時(shí)，得到混合均勻的混合料；
[0058](3)壓制成形:將混合料置于全自動(dòng)液壓成形機(jī)料盒內(nèi)，采用全自動(dòng)鋼模壓制成形，控制壓制壓力為700MPa，得到密度為7.16g/cm3的壓坯；
[0059](4)燒結(jié)熱處理:將壓坯在下述工藝條件下完成燒結(jié):燒結(jié)溫度1120°C，加熱速度10-121:/分鐘，冷卻速度3-51:/分鐘，燒結(jié)保溫時(shí)間1.5小時(shí)；保護(hù)氣氛:分解氨氣/氮?dú)怏w積比為1:5 ;獲得的無磁平衡塊合金密度為7.75g/cm3、硬度HRB85、抗拉強(qiáng)度285MPa、抗彎強(qiáng)度700MPa、沖擊韌性7.5J/cm2、相對磁導(dǎo)率1、磁感應(yīng)強(qiáng)度0.13T。
[0060]實(shí)施例2
[0061]制備一種用于制備壓縮機(jī)電機(jī)平衡塊的無磁合金，其制備工藝包括下述步驟:
[0062](I)模具制備:
[0063]根據(jù)平衡塊合金設(shè)計(jì)尺寸，按收縮量7%設(shè)計(jì)制備近凈成形模具；
[0064](2)配料與混合:
[0065]按基體材料各元素的重量百分比，鐵43%、錳45%、銅10%、錫0.5%、鋅0.5%、鎢1% ;分別配取鐵錳中間合金、銅粉、錫粉、鋅粉、鎢粉作為原料粉末；
[0066]按成形劑各組分的質(zhì)量百分比，石蠟30%、SKZ-80050%，硬脂酸10 %、滑石粉5%、聚乙稀5%、分別配取石蠟、SKZ-800、硬脂酸、滑石粉、聚乙稀作為成形劑原料，將成形劑各原料混合均勻后，按成形劑質(zhì)量占基體材粉末總質(zhì)量的0.9%稱取成形劑；
[0067]將按要求秤量各組分粉末置于V型混料器中，混合1.5小時(shí)，得到混合均勻的混合料；
[0068](3)壓制成形:將混合料置于全自動(dòng)液壓成形機(jī)料盒內(nèi)，采用全自動(dòng)鋼模壓制成形，控制壓制壓力為750MPa，得到密度為7.28g/cm3的壓坯；
[0069](4)燒結(jié)熱處 理:將壓坯在下述工藝條件下完成燒結(jié):燒結(jié)溫度1080°C，加熱速度10-11°C /分鐘，冷卻速度3-4°C /分鐘，燒結(jié)保溫時(shí)間1.8小時(shí)；保護(hù)氣氛:分解氨氣/氮?dú)怏w積比為1:5 ;獲得的無磁平衡塊合金密度為7.82g/cm3、硬度HRB82、抗拉強(qiáng)度275MPa、抗彎強(qiáng)度689MPa、沖擊韌性7.8J/cm2、相對磁導(dǎo)率1.02、磁感應(yīng)強(qiáng)度0.12T。
[0070]實(shí)施例3
[0071]制備一種用于制備壓縮機(jī)電機(jī)平衡塊的無磁合金，其制備工藝包括下述步驟:
[0072](I)模具制備:
[0073]根據(jù)平衡塊合金設(shè)計(jì)尺寸，按收縮量7.8%設(shè)計(jì)制備近凈成形模具；
[0074](2)配料與混合:
[0075]按基體材料各元素的重量百分比，鐵61 %、錳15 %、銅20 %、鎳2 %、鉻0.5 %、錫
0.5%、鋅0.5%、鎢0.5%;分別配取鐵錳中間合金、鎳鉻中間合金、銅粉、錫粉、鋅粉、鎢粉作為原料粉末；
[0076]按成形劑各組分的質(zhì)量百分比，石蠟55%、SKZ-80038%、硬脂酸7%分別配取石蠟、SKZ-800、硬脂酸作為成形劑原料，將成形劑各原料混合均勻后，按成形劑質(zhì)量占基體材粉末總質(zhì)量的0.1 %稱取成形劑；
[0077]將按要求秤量各組分粉末置于V型混料器中，混合1.5小時(shí)，得到混合均勻的混合料；
[0078](3)壓制成形:將混合料置于全自動(dòng)液壓成形機(jī)料盒內(nèi)，采用全自動(dòng)鋼模壓制成形，控制壓制壓力為800MPa，得到密度為7.31g/cm3的壓坯；
[0079](4)燒結(jié)熱處理:將壓坯在下述工藝條件下完成燒結(jié):燒結(jié)溫度1030°C，加熱速度10-12°C /分鐘，冷卻速度3-5°C /分鐘，燒結(jié)保溫時(shí)間1.6小時(shí)；保護(hù)氣氛:分解氨氣/氮?dú)怏w積比為1:5 ;獲得的無磁平衡塊合金密度為8.0g/cm3、硬度HRB88.5、抗拉強(qiáng)度287MPa、抗彎強(qiáng)度715MPa、沖擊韌性7.2J/cm2、相對磁導(dǎo)率1.02、磁感應(yīng)強(qiáng)度0.1lT0
[0080]實(shí)施例4[0081]按基體材料各元素的重量百分比，鐵28%、錳50%、銅13%、鎳4%、鉻I %、錫1%、鋅2%、鎢1%;分別配取鐵錳中間合金、鎳鉻中間合金、銅粉、錫粉、鋅粉、鎢粉作為原料粉末；
[0082]按成形劑各組分的質(zhì)量百分比，黃油15%、SKZ_80030%，石蠟30%、硬脂酸10%、滑石粉5 %、二硫化鑰5 %、聚乙稀5 %，分別配取黃油、石蠟、SKZ-800、硬脂酸、滑石粉、二硫化鑰、聚乙稀作為成形劑原料，將成形劑各原料混合均勻后，按成形劑質(zhì)量占基體材粉末總質(zhì)量的0.1 %稱取成形劑；
[0083]將按要求秤量各組分粉末置于V型混料器中，混合1.5小時(shí)，得到混合均勻的混合料；
[0084](3)壓制成形:將混合料置于全自動(dòng)液壓成形機(jī)料盒內(nèi)，采用全自動(dòng)鋼模壓制成形，控制壓制壓力為750MPa，得到密度為7.25g/cm3的壓坯；
[0085](4)燒結(jié)熱處理:將壓坯在下述工藝條件下完成燒結(jié):燒結(jié)溫度1080°C，加熱速度10-121:/分鐘，冷卻速度3-51:/分鐘，燒結(jié)保溫時(shí)間1.5小時(shí)；保護(hù)氣氛:分解氨氣/氮?dú)怏w積比為1:5 ;獲得的無磁平衡塊合金密度為7.80g/cm3、硬度HRB86、抗拉強(qiáng)度275MPa、抗彎強(qiáng)度710MPa、沖擊韌性7.8J/cm2、相對磁導(dǎo)率1.01、磁感應(yīng)強(qiáng)度0.1lT0
[0086]實(shí)施例5
[0087]按基體材料各元素的重量百分比，鐵38%、錳41 %、銅16%、鎳1.6%、鉻0.4%、錫I %、鋅I %、鎢1% ;分別配取鐵錳中間合金、鎳鉻中間合金、銅、錫、鋅、鎢粉。
[0088]按成形劑各組分的質(zhì)量百分比，黃油15%、SKZ_80030%，石蠟30%、硬脂酸10%、滑石粉5 %、二硫化鑰5 %、聚乙稀5 %，分別配取黃油、石蠟、SKZ-800、硬脂酸、滑石粉、二硫化鑰、聚乙稀作為成形劑原料，將成形劑各原料混合均勻后，按成形劑質(zhì)量占基體材粉末總質(zhì)量的0.1 %稱取成形劑；
[0089]將按要求秤量各組分粉末置于V型混料器中，混合1.5小時(shí)，得到混合均勻的混合料；
[0090](3)壓制成形:將混合料置于全自動(dòng)液壓成形機(jī)料盒內(nèi)，采用全自動(dòng)鋼模壓制成形，控制壓制壓力為760MPa，得到密度為7.21g/cm3的壓坯；
[0091] (4)燒結(jié)熱處理:將壓坯在下述工藝條件下完成燒結(jié):燒結(jié)溫度1080°C，加熱速度10-12°C /分鐘，冷卻速度3-5°C /分鐘，燒結(jié)保溫時(shí)間2小時(shí)；保護(hù)氣氛:分解氨氣/氮?dú)怏w積比為1:5 ;獲得的無磁平衡塊合金密度為7.75g/cm3、硬度HRB88、抗拉強(qiáng)度278MPa、抗彎強(qiáng)度705MPa、沖擊韌性8J/cm2、相對磁導(dǎo)率1.01、磁感應(yīng)強(qiáng)度0.12T。
【權(quán)利要求】
1.一種無磁合金，其特征在于，所述無磁合金的密度為7.7-8.0g/Cm3 ;所述無磁合金以質(zhì)量百分比計(jì)由下述組分組成:
Fe 26-65% ；
Cu 9.8-21.5% ；
Mn 14-55% ； R 0.1-19% ;所述R選自W、N1、Cr、Zn、Sn中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無磁合金，其特征在于，所述無磁合金以質(zhì)量百分比計(jì)由下述組分組成:
Fe 26-65 %、Cu9.8-21.5 %、Mnl4_55 %、Sn0.5-3 %、WO-5 %、N1-8 %、CrO-2 %、ZnO-2% ;或 Fe 26-65 Cu9.8-21.5 Mnl4_55 SnO-3 %, WO-5 N1-8 CrO-2Zn0.5-2% ;或
Fe 26-65 %、Cu9.8-21.5 %、Mnl4_55 %、SnO-3 %、WO-5 %、N1.1-8 %、Cr0.1-2 %、ZnO-2% ;或
Fe 26-65 %、Cu9.8-21.5 %、Mnl4_55 %、SnO-3 %、W0.5-5 %、N1-8 %、CrO-2 %、ZnO-2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無磁合金，其特征在于，所述無磁合金以質(zhì)量百分比計(jì)由下述組分組成:
Fe 26-65%,Cu9.8-21.5%,Mnl4-55%,Sn0.5-1.5%,WO-5%,Ni2-3%,Cr0.5-0.8%,ZnO-2% ;或
Fe 26-65 %,Cu9.8-21.5%、Mnl4_55%、Sn0.5-1.5%,W0.5-1.5% ,N1-8 % ,CrO-2 %,Zn0.5-2% -M Fe 26-65 Cu9.8-21.5 %、Mnl4_55 Sn0.5-1.5 W0.5-1.5 Ν?2-3Cr0.5-0.8%,Zn0.5-2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的一種無磁合金，其特征在于:所述無磁合金的硬度為HRB80-90、抗拉強(qiáng)度為260-290Mpa、沖擊韌性為7_9J/cm2、抗彎強(qiáng)度為680_720Mpa、相對磁導(dǎo)率小于等于1.05、磁感應(yīng)強(qiáng)度小于等于0.17T。
5.一種制備如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述無磁合金的方法，其特征在于，包括下述步驟: 步驟一配料 按設(shè)計(jì)的合金組分，分別配取鐵錳中間合金粉末、鎳鉻中間合金粉末、銅粉、鎢粉、鋅粉、錫粉作為原料粉末，然后按原料粉末總質(zhì)量的0.8-1.0%配取成形劑；將原料粉末和成形劑混合均勻，得到混合粉末；所述成形劑由SKZ-800和石蠟與黃油、硬酯酸、滑石粉、二硫化鑰、聚乙稀中的至少一種組成； 步驟二壓制成形 將步驟一所得混合粉末，裝入近凈成形模具中，壓制成形，得到密度為7.15-7.35g/cm3的壓坯； 步驟三燒結(jié) 在保護(hù)氣氛中，將步驟二所得壓坯加熱至1020-112(TC，保溫，隨爐冷卻至室溫，得到無磁合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無磁合金的制備方法,其特征在于，所述原料粉末中-325目的粉末占原料粉末總質(zhì)量的75%以上，-150目的粉末占原料粉末總質(zhì)量的99.8%以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無磁合金的制備方法，其特征在于，所述成形劑以質(zhì)量百分比計(jì)由下述組分組成: 黃油0-15%、5以-80020-60%，石蠟25-55%、硬脂酸0-34%、滑石粉0-5%、二硫化鑰0-5%、聚乙稀 0-5%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無磁合金的制備方法，其特征在于，所述成形劑以質(zhì)量百分比計(jì)由下述組分組成: 黃油0-15%、SKZ-80020-60%，石蠟25-55%、硬脂酸5-34%、滑石粉0-5%、二硫化鑰0-5%、聚乙稀 0-5%。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無磁合金的制備方法，其特征在于:壓制成形的壓力為700_800Mpa。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無磁合金的制備方法，其特征在于:壓坯加熱時(shí)的升溫速度為10-12°C /分鐘，壓坯在1020-1120°C的保溫時(shí)間為1.5_2小時(shí)，隨爐冷卻時(shí)，控制冷卻速度為3-5°C /分 鐘。
【文檔編號(hào)】C22C30/02GK104032219SQ201410181875
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】彭世超, 熊翔, 黨勝云, 劉如鐵, 劉旭 申請人:益陽世龍新材料有限公司