一種割草機(jī)平衡塊的粉末冶金加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種割草機(jī)平衡塊的粉末冶金加工工藝，具體步驟如下：首先在鐵粉內(nèi)加入石墨、生胚強(qiáng)化劑和潤滑劑混合均勻后，將混合粉通過壓制形成生胚，在將預(yù)先準(zhǔn)備的銅片疊放在生胚上放入六段式推舟爐在保護(hù)氣氛下經(jīng)脫脂、熔滲和燒結(jié)后再經(jīng)振動研磨拋光去除產(chǎn)品上多余的毛刺，最后清洗后制成成品。以上述工藝生產(chǎn)的平衡塊尺寸精度高，表面質(zhì)量好，產(chǎn)品密度高機(jī)械性能優(yōu)良。并且由于成品率高，降低了成本，增加了企業(yè)的競爭力。
【專利說明】一種割草機(jī)平衡塊的粉末冶金加工工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粉末冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的涉及一種割草機(jī)平衡塊的粉末冶金加工工藝。

【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)。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)。粉末冶金技術(shù)可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料，是一種可有效進(jìn)行材料再生和綜合利用的新技術(shù)。粉末冶金技術(shù)制造機(jī)械零件是一種少切屑、無切屑的新工藝，可以大量減少機(jī)加工量，節(jié)約金屬材料，提高勞動生產(chǎn)率，同時還能保證產(chǎn)品的高精度。因此粉末冶金技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用日益廣泛。割草機(jī)中的平衡塊是一種典型的可以用粉末冶金技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械加工方法生產(chǎn)的零件。但是普通的粉末冶金工藝方法生產(chǎn)的前述平衡塊存在產(chǎn)品密度低，尺寸不穩(wěn)定，表面缺陷較多，且無法修復(fù)等缺點(diǎn)，使得其生產(chǎn)效率不高，報(bào)廢率較高，造成生產(chǎn)成本上升，企業(yè)競爭力下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提供下面的工藝步驟:。
[0004](1)混料步驟:取待混鐵粉總質(zhì)量的90%_94%的鐵粉、取待混鐵粉總質(zhì)量的0.6%-0.7%的石墨，將兩者混合，得到混合粉料A ;取待混鐵粉總質(zhì)量6%-10%的鐵粉、取待混鐵粉總質(zhì)量0.5%-0.6%的生胚強(qiáng)化劑B9、取待混鐵粉總質(zhì)量0.2%-0.3%的潤滑劑B10，將三者混合，得到混合粉料B ;將混合粉料A與混合粉料B混合，得到混合粉料C。
[0005]其中，所述生胚強(qiáng)化劑B9為酰胺蠟、油酸酰胺、復(fù)合蠟的混合物，且三組分的質(zhì)量百分比為酰胺蠟19%-21%、油酸酰胺19%-21%、復(fù)合蠟59%-62%。
[0006]其中，所述潤滑劑B10為生胚強(qiáng)化劑B9與芥酸酰胺的混合物，且兩組分的質(zhì)量百分比為生胚強(qiáng)化劑B9 93%-96%、芥酸酰胺4%-7%。
[0007](2)壓制步驟:在粉末冶金壓機(jī)中將混料C壓制成零件生胚，生胚的密度控制在6.95g/cm3 至 7.05g/cm3。
[0008](3)燒結(jié)熔滲:將預(yù)先沖裁好的純度> 97%的銅片疊放在壓制好的生胚上，放入燒結(jié)爐中進(jìn)行四段燒結(jié)熔滲。燒結(jié)爐中溫度依次為545 °C -555°C、675°C -685 °C、845°C -855°C、1115°C -1130°C，前三段燒結(jié)時間為25-35分鐘，第四段燒結(jié)時間為27-30分鐘，燒結(jié)熔滲過程中使用氮?dú)馀c氫氣的混合氣體進(jìn)行保護(hù)。
[0009]以上述工藝生產(chǎn)的平衡塊尺寸精度高，表面質(zhì)量好，產(chǎn)品密度高達(dá)到7.6g/cm3機(jī)械性能優(yōu)良，其屈服強(qiáng)度達(dá)330MPa，極限強(qiáng)度達(dá)580MPa，抗彎強(qiáng)度達(dá)1123MPa，硬度達(dá)HRB89至95度。并且由于成品率高，降低了成本，增加了企業(yè)的競爭力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明，圖1為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的工藝流程圖。
[0012]實(shí)施例1。
[0013]混粉步驟:第一步從待混鐵粉的總質(zhì)量中取90%再加入待混鐵粉總質(zhì)量0.6%的石墨在雙錐形混料機(jī)中以正反轉(zhuǎn)各10分鐘交替循環(huán)的方式混合40分鐘，使兩種粉料充分混合得到混合粉料A ;第_■步在剩余的占待混鐵粉總質(zhì)量10%的待混鐵粉中加入待混鐵粉總質(zhì)量0.5%的生胚強(qiáng)化劑B9和待混鐵粉總質(zhì)量0.2%的潤滑劑B10在另一雙錐形混料機(jī)中混合5分鐘，得到混合粉料B ;所述生胚強(qiáng)化劑B9為酰胺蠟、油酸酰胺、復(fù)合蠟的混合物，三種組分的質(zhì)量百分比為酰胺蠟19%、油酸酰胺19%、復(fù)合蠟62%的混合物；潤滑劑B10為B9與芥酸酰胺的混合物，兩種組分的質(zhì)量百分比為93%B9、7%芥酸酰胺。第三步在第一步中得到的混合粉料A冷卻10分鐘后，將前兩步分別得到的混合粉料A、B合在一起再在雙錐形混料機(jī)中混合20分鐘后完成混粉步驟，得到混合粉料C。使得混合粉料C用霍爾流速計(jì)測得的流動性為26s/50g至29s/50g。
[0014]壓制步驟:在粉末冶金壓機(jī)中將前一步的混合粉料C壓制成零件生胚；從生胚中抽取部分，用分析天平稱量出其精確的質(zhì)量，從而得到生胚的密度。要求將生胚密度控制在6.95g/cm3至7.05g/cm3從而即能保證最終產(chǎn)品的密度，同時又保證生胚內(nèi)部有一定的連通的空隙保證下一步熔滲的質(zhì)量。同時用專用壓機(jī)將純度大于等于97%的銅板沖裁成與平衡塊截面形狀相同的銅片，備用。沖好的銅片存放時要注意防潮防塵，且銅片的存放時間不得超過8小時。
[0015]燒結(jié)熔滲:將預(yù)先沖裁好的銅片疊放在壓制好的生胚上，放入六段式推舟爐中，在氮?dú)浔Ｗo(hù)氣的保護(hù)下進(jìn)行燒結(jié)，所述氮?dú)浔Ｗo(hù)氣中氮?dú)馀c氫氣的比例是5:1，所述六段式推舟爐溫度設(shè)置分別為545°C、675°C、845°C、1115°C、1120°C、1125°C。前三段完成脫脂，時間控制在25至35分鐘，后三段完成熔滲及燒結(jié)，時間控制在27至30分鐘。
[0016]去毛刺:通過振動研磨拋光去除產(chǎn)品上多余的毛刺。
[0017]清洗:清洗去除產(chǎn)品表面的油污。
[0018]由上述的生產(chǎn)工藝得到的最終產(chǎn)品其平均密度在7.2g/cm3。
[0019]實(shí)施例2。
[0020]混粉步驟:第一步取待混鐵粉總質(zhì)量94%的鐵粉再加入待混鐵粉總質(zhì)量0.7%的石墨在雙錐形混料機(jī)中以正反轉(zhuǎn)各10分鐘交替循環(huán)的方式混合40分鐘，使兩種粉料充分混合得到混合粉料A ;第_■步在剩余的占待混鐵粉總質(zhì)量6%的待混鐵粉中加入待混鐵粉總質(zhì)量0.6%的生胚強(qiáng)化劑B9和待混鐵粉總質(zhì)量0.3%的潤滑劑B10在另一雙錐形混料機(jī)中混合5分鐘，得到混合粉料B ;所述生胚強(qiáng)化劑B9為酰胺蠟、油酸酰胺、復(fù)合蠟的混合物，三種組分的質(zhì)量百分比為酰胺蠟20%、油酸酰胺21%、復(fù)合蠟59% ;潤滑劑B10為B9與芥酸酰胺的混合物，兩種組分的質(zhì)量百分比為96%B9、4%芥酸酰胺；第三步在第一步中得到的混合粉料A冷卻10分鐘后，將前兩步分別得到的混合粉料A、B合在一起再在雙錐形混料機(jī)中混合20分鐘后完成混粉步驟，得到混合粉料C。使得混合粉料C用霍爾流速計(jì)測得的流動性為 26s/50g 至 29s/50g。
[0021]壓制步驟:在粉末冶金壓機(jī)中將上一步得到的混合粉料C壓制成零件生胚；從生胚中抽取部分，用分析天平稱量出其精確的質(zhì)量，從而得到生胚的密度。要求將生胚密度控制在6.95g3/cm至7.05g/cm3從而即能保證最終產(chǎn)品的密度，同時又保證生胚內(nèi)部有一定的連通的空隙保證下一步熔滲的質(zhì)量。同時用專用壓機(jī)將純度大于等于97%的銅板沖裁成與平衡塊截面形狀相同的銅片備用。沖好的銅片存放時要注意防潮防塵，且銅片的存放時間不得超過8小時。
[0022]燒結(jié)熔滲:將預(yù)先沖裁好的銅片疊放在壓制好的生胚上，放入六段式推舟爐中，在氮?dú)浔Ｗo(hù)氣的保護(hù)下進(jìn)行燒結(jié)，所述氮?dú)浔Ｗo(hù)氣中氮?dú)馀c氫氣的比例是5:1，所述六段式推舟爐溫度設(shè)置分別為555°C、685°C、855°C、1120°C、1125°C、1130°C。前三段完成脫脂，時間控制在25至35分鐘，后三段完成熔滲及燒結(jié)，時間控制在27至30分鐘。
[0023]去毛刺:通過振動研磨拋光去除產(chǎn)品上多余的毛刺。
[0024]清洗:清洗去除產(chǎn)品表面的油污。
[0025]由上述的生產(chǎn)工藝得到的最終產(chǎn)品其平均密度在7.4g/cm3。
[0026]實(shí)施例3。
[0027]混粉步驟:第一步取待混的鐵粉的總質(zhì)量92%的待混鐵粉再加入待混鐵粉總質(zhì)量0.68%的石墨在雙錐形混料機(jī)中以正反轉(zhuǎn)各10分鐘交替循環(huán)的方式混合40分鐘，使兩種粉料充分混合得到混合粉料A ;第二步在剩余的占待混鐵粉總質(zhì)量8%的待混鐵粉中加入待混鐵粉總質(zhì)量0.6%的生胚強(qiáng)化劑B9和待混鐵粉總質(zhì)量0.25%的潤滑劑B10在另一雙錐形混料機(jī)中混合5分鐘，得到混合粉料B ;所述生胚強(qiáng)化劑B9為酰胺蠟、油酸酰胺、復(fù)合蠟的混合物，其三種組分的質(zhì)量百分比為酰胺蠟20%、油酸酰胺20%、復(fù)合蠟60% ;潤滑劑B10為B9與芥酸酰胺的混合物，其兩種組分的質(zhì)量百分比為95%B9與5%芥酸酰胺；第三步在第一步中得到的混合粉料A冷卻10分鐘后，將前兩步分別得到的混合粉料A、B合在一起再在雙錐形混料機(jī)中混合20分鐘后完成混粉步驟，得到混合粉料C。使得混合粉料C用霍爾流速計(jì)測得的流動性為26s/50g至29s/50g。
[0028]壓制步驟:在粉末冶金壓機(jī)中將前一步的混合粉料C壓制成零件生胚；從生胚中抽取部分，用分析天平稱量出其精確的質(zhì)量，從而得到生胚的密度。要求將生胚密度控制在6.95g/cm3至7.05g/cm3從而即能保證最終產(chǎn)品的密度，同時又保證生胚內(nèi)部有一定的連通的空隙保證下一步熔滲的質(zhì)量。同時用專用壓機(jī)將純度大于等于97%的銅板沖裁成與平衡塊截面形狀相同的銅片，備用。沖好的銅片存放時要注意防潮防塵，且銅片的存放時間不得超過8小時。
[0029]燒結(jié)熔滲:將預(yù)先沖裁好的銅片疊放在壓制好的生胚上，放入六段式推舟爐中，在氮?dú)浔Ｗo(hù)氣的保護(hù)下進(jìn)行燒結(jié)，所述氮?dú)浔Ｗo(hù)氣中氮?dú)馀c氫氣的比例是5:1，所述六段式推舟爐溫度設(shè)置分別為550°C、680°C、850°C、112(rC、1125°C、1125°C。前三段完成脫脂，時間控制在25至35分鐘，后三段完成熔滲及燒結(jié)，時間控制在27至30分鐘。
[0030]去毛刺:通過振動研磨拋光去除產(chǎn)品上多余的毛刺。
[0031]清洗:清洗去除產(chǎn)品表面的油污。
[0032]由上述的生產(chǎn)工藝得到的最終產(chǎn)品其平均密度在7.6g/cm3。
[0033]以上已對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不局限于本文所描述【具體實(shí)施方式】。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，可以作出其他更改和變化。本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種割草機(jī)平衡塊的粉末冶金加工工藝，其特征在于，所述工藝包括如下步驟: (1)混料步驟:取待混鐵粉總質(zhì)量的90%-94%的鐵粉、取待混鐵粉總質(zhì)量的0.6%-0.7%的石墨，將兩者混合，得到混料A ;取待混鐵粉總質(zhì)量的6%_10%的鐵粉、取待混鐵粉總質(zhì)量的0.5%-0.6%的生胚強(qiáng)化劑B9、取待混鐵粉總質(zhì)量的0.2%-0.3%的潤滑劑B10，將三者混合，得到混料B ;將混料A與混料B混合，得到混料C ； 其中，所述生胚強(qiáng)化劑B9為酰胺蠟、油酸酰胺、復(fù)合蠟的混合物，且三組分的質(zhì)量百分比為酰胺蠟19%-21%、油酸酰胺19%-21%、復(fù)合蠟59%-62% ； 其中，所述潤滑劑BlO為生胚強(qiáng)化劑B9與芥酸酰胺的混合物，且兩組分的質(zhì)量百分比為生胚強(qiáng)化劑B9 93%-96%、芥酸酰胺4%-7% ； (2)壓制步驟:在粉末冶金壓機(jī)中將混料C壓制成零件生胚； (3)燒結(jié)熔滲:將預(yù)先沖裁好的銅片疊放在壓制好的生胚上，進(jìn)行燒結(jié)熔滲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種割草機(jī)平衡塊的粉末冶金加工工藝，其特征在于，所述步驟(3)中燒結(jié)熔滲階段采用四段式燒結(jié)，所述四段式燒結(jié)的溫度依次為545°C -555675°C-685°C、845°C_855°C、1115°C-1130°C，前三段燒結(jié)時間為25-35分鐘，第四段燒結(jié)時間為27-30分鐘，燒結(jié)熔滲過程中使用氮?dú)馀c氫氣的混合氣體進(jìn)行保護(hù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種割草機(jī)平衡塊的粉末冶金加工工藝，其特征在于，氮?dú)浔Ｗo(hù)氣中氮?dú)馀c氫氣的質(zhì)量比為5:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的一種割草機(jī)平衡塊的粉末冶金加工工藝，其特征在于，所述步驟(2)中生胚的密度為6.95g/cm3至7.05g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的一種割草機(jī)平衡塊的粉末冶金加工工藝，其特征在于，所述銅片的純度> 97%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種割草機(jī)平衡塊的粉末冶金加工工藝，其特征在于，所述銅片的純度> 97%。
【文檔編號】B22F3/16GK104227001SQ201410491209
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】付玉軍 申請人:寧波金裕粉末冶金有限公司