一種粉末冶金產(chǎn)品含鎳元素原材料的燒結(jié)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粉末冶金產(chǎn)品含鎳元素原材料的燒結(jié)工藝，本燒結(jié)工藝所使用的燒結(jié)爐包括高溫?zé)Y(jié)區(qū)和冷卻區(qū)，所述燒結(jié)爐設(shè)有與冷卻區(qū)的腔體相通的氮氣管，所述氮氣管設(shè)置在冷卻區(qū)靠近高溫?zé)Y(jié)區(qū)的端部，通過所述氮氣管向冷卻區(qū)的原材料吹氮氣。本燒結(jié)工藝無需購買使用專用的原料，只是通過向普通的鐵網(wǎng)銅碳原料中添加鎳元素，再結(jié)合在冷卻區(qū)安裝氮氣管，就可以得到與淬火處理后一樣的表面硬度；而且雖然減少了淬火工藝，燒結(jié)后的零件仍具有一定的韌性，省去用原料及進(jìn)口燒結(jié)爐的高成本。
【專利說明】一種粉末冶金產(chǎn)品含鏡元素原材料的燒結(jié)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燒結(jié)工藝，尤其涉及一種粉末冶金產(chǎn)品含鎳元素原材料的燒結(jié)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]目前粉末產(chǎn)品需提高產(chǎn)品硬度的方法是通過燒結(jié)后的淬火處理提高零件的表面硬度，或者購買專用原料及進(jìn)口燒結(jié)爐燒結(jié)才能達(dá)到表面有硬度且具有一定的韌性。淬火處理后的產(chǎn)品很難達(dá)到表面硬度一致、韌性差，專用原料及進(jìn)口燒結(jié)爐成本太大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對技術(shù)現(xiàn)狀提供一種低成本的粉末冶金產(chǎn)品含鎳元素原材料的燒結(jié)工藝。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所米用的技術(shù)方案為:一種粉末冶金產(chǎn)品含鎳兀素原材料的燒結(jié)工藝，所使用的燒結(jié)爐包括高溫?zé)Y(jié)區(qū)和冷卻區(qū)，所述燒結(jié)爐設(shè)有與冷卻區(qū)的腔體相通的氮氣管，所述氮氣管設(shè)置在冷卻區(qū)靠近高溫?zé)Y(jié)區(qū)的端部，通過所述的氮氣管向進(jìn)入冷卻區(qū)的原材料吹氮氣。
[0005]其中，按重量百分比計所述原材料含有5%?10%的鎳元素、20%?40%的銅元素和50%?75%的碳元素。例如含有5%的鎳元素、20%的銅元素和75%的碳元素,又如含有8 %的鎳元素、30 %的銅元素和62 %的碳元素，又如含有10 %的鎳元素、40 %的銅元素和50%的碳元素。
[0006]其中,通過所述氮氣管向冷卻區(qū)內(nèi)通入5?10個大氣壓的氮氣。
[0007]其中，所述氮氣管包括依次連接的第一直管段、弧形管段和第二直管段，所述第一直管段的端部與冷卻區(qū)相通連接，第二直管段的端部與外接的氮氣罐連接。第一加強(qiáng)筋設(shè)置在弧形管段的內(nèi)側(cè)拐角Rl的外壁并延伸至第二直管段的外壁，第二加強(qiáng)筋設(shè)置在弧形管段的外側(cè)拐角R2的外壁并延伸至第二直管段的外壁。
[0008]其中，所述第一加強(qiáng)筋與第二加強(qiáng)筋平行且第一加強(qiáng)筋的長度小于第二加強(qiáng)筋的長度。
[0009]其中，所述燒結(jié)爐還包括:
[0010]電磁閥，用于控制氮氣的通斷，設(shè)置在所述第一直管段；
[0011]位置傳感器，用于檢測進(jìn)入所述冷卻區(qū)的原材料位置，設(shè)置在靠近所述第一直管段的冷卻區(qū)的腔體內(nèi)壁；
[0012]控制器，用于接收位置傳感器傳遞的位置信號并控制電磁閥的工作狀態(tài)，分別與位置傳感器、電磁閥連接。
[0013]其中，上述的燒結(jié)工藝，包括如下步驟:
[0014](I)預(yù)燒結(jié)，所述燒結(jié)爐內(nèi)的輸送網(wǎng)帶將原材料輸送至預(yù)燒結(jié)區(qū)進(jìn)行預(yù)燒結(jié)；
[0015](2)高溫?zé)Y(jié)，所述輸送網(wǎng)帶將經(jīng)預(yù)燒結(jié)后的原材料輸送至高溫?zé)Y(jié)區(qū)進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)；
[0016](3)氮氣冷卻，當(dāng)所述輸送網(wǎng)帶將經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后的原材料輸送至冷卻區(qū)的端部時，通過氮氣管向冷卻區(qū)內(nèi)的原材料吹氮氣，進(jìn)行氮氣冷卻；
[0017](4)冷卻，所述輸送帶將經(jīng)氮氣冷卻后的原材料繼續(xù)輸送至冷卻區(qū)內(nèi)進(jìn)行冷卻。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:本粉末冶金產(chǎn)品含鎳元素原材料的燒結(jié)工藝所使用的燒結(jié)爐，在靠近高溫?zé)Y(jié)區(qū)的冷卻區(qū)的端部設(shè)置了氮氣管，從而可以通過氮氣管向冷卻區(qū)內(nèi)的原材料吹氮氣，使原材料比未安裝氮氣管的冷卻速率提高到1.5°C /S，這樣再通過常規(guī)冷卻就可完成燒結(jié)。經(jīng)本燒結(jié)工藝燒結(jié)的產(chǎn)品通過物理檢測硬度平均在35HRC以上，沖擊強(qiáng)度在lOOOKgf，與淬火后的硬度沒有明顯差易，且沖擊強(qiáng)度比淬火后的要高 200Kgf。
[0019]另外，本燒結(jié)工藝無需購買使用專用的原料，只是通過向普通的鐵網(wǎng)銅碳原料中添加鎳元素，再結(jié)合在冷卻區(qū)安裝氮氣管，就可以得到與淬火處理后一樣的表面硬度；而且雖然減少了淬火工藝，燒結(jié)后的零件仍具有一定的韌性，省去用原料及進(jìn)口燒結(jié)爐的高成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例燒結(jié)爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實施例氮氣管的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0023]本實施例的粉末冶金產(chǎn)品含鎳元素原材料的燒結(jié)工藝，其所使用的燒結(jié)爐，如圖1所示，包括設(shè)置在燒結(jié)爐爐體內(nèi)的輸送網(wǎng)帶1，以及沿著輸送網(wǎng)帶I的輸送方向(輸送方向如圖1中的箭頭所示方向)設(shè)置的預(yù)冷卻區(qū)4、高溫?zé)Y(jié)區(qū)3和冷卻區(qū)4，其中，冷卻區(qū)4靠近高溫?zé)Y(jié)區(qū)3的端部連通有氮氣管5，通過該氮氣管5可以向進(jìn)入冷卻區(qū)4的原材料吹氮氣，具體向冷卻區(qū)4內(nèi)通入5?10個大氣壓(例如6個大氣壓、7個大氣壓、8個大氣壓)的氮氣。
[0024]為了增強(qiáng)氮氣管5的強(qiáng)度，從而延長其使用壽命，如圖2所示，氮氣管5包括依次連接的第一直管段13、弧形管段10和第二直管段11，第一直管段13豎向設(shè)置并端部與冷卻區(qū)4相通連接，第一加強(qiáng)筋12設(shè)置在弧形管段10的內(nèi)側(cè)拐角Rl的外壁并延伸至第二直管段11的外壁，第二加強(qiáng)筋14設(shè)置在弧形管段10的外側(cè)拐角R2的外壁并延伸至第二直管段11的外壁。
[0025]為了進(jìn)一步增強(qiáng)氮氣管5的強(qiáng)度，第一加強(qiáng)筋12、第二加強(qiáng)筋14相互平行，并且第一加強(qiáng)筋12的長度小于第二加強(qiáng)筋14的長度。
[0026]氮氣管5的設(shè)置目的是為了在對原材料在冷卻區(qū)4內(nèi)進(jìn)行常規(guī)的冷卻之前，先對原材料吹氮氣進(jìn)行氮氣冷卻，所以氮氣管5只是對原材料吹氮氣。為了能及時、靈敏獲得原材料的位置，從而控制氮氣的通斷，燒結(jié)爐還包括設(shè)置在第一直管段13上的電磁閥7，用于控制氮氣的通斷；設(shè)置在靠近第一直管段13的冷卻區(qū)4的腔體內(nèi)壁的位置傳感器8，用于檢測進(jìn)入冷卻區(qū)4的原材料位置；以及分別與位置傳感器8、電磁閥7連接的控制器9，用于接收位置傳感器8傳遞的位置信號并控制電磁閥7的工作狀態(tài)。當(dāng)輸送網(wǎng)帶I將原材料輸送至冷卻區(qū)4時，位置傳感器8能及時、靈敏地感應(yīng)到原材料的位置，并將位置信號傳遞給控制器9，控制器9接收到位置信號后，向電磁閥7發(fā)送控制命令，電磁閥7開啟，通過氮氣管5向冷卻區(qū)4內(nèi)的原材料之間吹氮氣。
[0027]本實施例的燒結(jié)工藝所使用的原材料含有5%的鎳元素、20%的銅元素和75%的碳元素。原材料中添加了鎳元素，從而不用購買專用的原料，從而節(jié)約了成本。
[0028]本實施例的燒結(jié)工藝具體包括如下步驟:
[0029](I)預(yù)燒結(jié)，輸送網(wǎng)帶I將原材料輸送至預(yù)燒結(jié)區(qū)2進(jìn)行預(yù)燒結(jié)；
[0030](2)高溫?zé)Y(jié)，輸送網(wǎng)帶I將經(jīng)預(yù)燒結(jié)后的原材料輸送至高溫?zé)Y(jié)區(qū)3進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)；
[0031](3)氮氣冷卻，當(dāng)輸送網(wǎng)帶I將經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后的原材料輸送至冷卻區(qū)4的端部時，位置傳感器8接收到位置信號，并傳送給控制器9，控制器9接收到位置信號后向電磁閥7發(fā)送控制命令，電磁閥7開啟，通過氮氣管5向冷卻區(qū)4內(nèi)的原材料直接吹氮氣，進(jìn)行氮氣冷卻；
[0032](4)冷卻，輸送帶將經(jīng)氮氣冷卻后的原材料繼續(xù)輸送至冷卻區(qū)4內(nèi)進(jìn)行常規(guī)的冷卻。
[0033]本實施例燒結(jié)工藝燒結(jié)的產(chǎn)品通過物理檢測硬度平均在35HRC以上，沖擊強(qiáng)度在100Kgf，與淬火后的硬度沒有明顯差易，且沖擊強(qiáng)度比淬火后的要高200Kgf。
[0034]以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種粉末冶金產(chǎn)品含鎳元素原材料的燒結(jié)工藝，所使用的燒結(jié)爐包括高溫?zé)Y(jié)區(qū)(3)和冷卻區(qū)(4)，其特征在于:所述燒結(jié)爐設(shè)有與冷卻區(qū)(4)的腔體相通的氮氣管(5)，所述氮氣管(5)設(shè)置在冷卻區(qū)(4)靠近高溫?zé)Y(jié)區(qū)(3)的端部，通過所述氮氣管(5)向冷卻區(qū)(4)的原材料吹氮氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)工藝，其特征在于:按重量百分比計所述原材料含有5%?10%的鎳元素、20%?40%的銅元素和50%?75%的碳元素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)工藝，其特征在于:通過所述氮氣管(5)向冷卻區(qū)(4)內(nèi)通入5?10個大氣壓的氮氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)工藝，其特征在于:所述氮氣管(5)包括依次連接的第一直管段(13)、弧形管段(10)和第二直管段(11)，所述第一直管段(13)的端部與冷卻區(qū)(4)相通連接，第一加強(qiáng)筋(12)設(shè)置在弧形管段(10)的內(nèi)側(cè)拐角Rl的外壁并延伸至第二直管段(11)的外壁，第二加強(qiáng)筋(14)設(shè)置在弧形管段(10)的外側(cè)拐角R2的外壁并延伸至第二直管段(11)的外壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燒結(jié)工藝，其特征在于:所述第一加強(qiáng)筋(12)與第二加強(qiáng)筋(14)平行且所述第一加強(qiáng)筋(12)的長度小于第二加強(qiáng)筋(14)的長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燒結(jié)工藝，其特征在于，所述燒結(jié)爐還包括: 電磁閥(7)，用于控制氮氣的通斷，設(shè)置在所述第一直管段(13)； 位置傳感器(8)，用于檢測進(jìn)入所述冷卻區(qū)(4)的原材料位置，設(shè)置在靠近所述第一直管段(13)的冷卻區(qū)⑷的腔體內(nèi)壁； 控制器(9)，用于接收位置傳感器(8)傳遞的位置信號并控制電磁閥(7)的工作狀態(tài)，分別與位置傳感器(8)、電磁閥(7)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)工藝，其特征在于，包括如下步驟: (1)預(yù)燒結(jié)，所述燒結(jié)爐內(nèi)的輸送網(wǎng)帶(I)將原材料輸送至預(yù)燒結(jié)區(qū)(2)進(jìn)行預(yù)燒結(jié)； (2)高溫?zé)Y(jié)，所述輸送網(wǎng)帶(I)將經(jīng)預(yù)燒結(jié)后的原材料輸送至高溫?zé)Y(jié)區(qū)(3)進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)； (3)氮氣冷卻，當(dāng)所述輸送網(wǎng)帶(I)將經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后的原材料輸送至冷卻區(qū)(4)的端部時，通過氮氣管(5)向冷卻區(qū)(4)內(nèi)的原材料吹氮氣，進(jìn)行氮氣冷卻； (4)冷卻，所述輸送帶將經(jīng)氮氣冷卻后的原材料繼續(xù)輸送至冷卻區(qū)(4)內(nèi)進(jìn)行冷卻。
【文檔編號】C22C1/05GK104388720SQ201410597604
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】楊立冬, 徐道金 申請人:太倉市錦立得粉末冶金有限公司