本發(fā)明涉及一種鐵銅錫鋅復合粉及制備方法，屬于粉末冶金復合粉及其制備技術領域。
背景技術：
包覆粉末是一種新型的涂層材料和粉末冶金材料,它以其獨特的性能及眾多的品種廣泛地用于國防工業(yè)、機械制造業(yè)、化學工業(yè)等領域。包覆粉末在微觀上具有多相性,包覆完整性,可按不同需要突出各組分的特點；在宏觀上具有均一性,可使產(chǎn)品金相結(jié)構(gòu)非常均勻,大大減少或消除了混合不均勻所造成的產(chǎn)品成分不一,性能不穩(wěn)定的弊病。在粉末冶金領域，銅及銅合金粉末的用量僅次于鐵粉，主要用于粉末冶金零部件、金剛石工具、電工合金等行業(yè)，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。如含油軸承具有成本低廉、結(jié)構(gòu)簡化等優(yōu)勢，而隨著粉末冶金應用范圍的逐步擴大，作為粉末冶金主要應用之一的含油軸承的使用也越來越廣泛。由于銅原材料的價格偏高，因此使用含銅量較高的銅粉收到較嚴重的制約。銅包鐵復合粉是近年來開發(fā)的含油軸承的理想材料，它是以鐵粉為基礎，在其顆粒表面包覆一層銅膜，形成一種外觀顏色與銅粉類似的鐵基復合粉。用銅包鐵復合粉生產(chǎn)的含油軸承，不僅符合環(huán)保要求，而且價格低得多，得到廣大用戶的廣泛應用和推廣，但是在實際使用中還有一定的缺點：1) 性能不佳：銅包鐵材料制做的軸承，高轉(zhuǎn)速場合壽命無法達到產(chǎn)品要求，只能用在低速低載的場合。2) 燒結(jié)溫度偏高：銅包鐵材料，燒結(jié)溫度在850℃左右，實際生產(chǎn)中使用銅基燒結(jié)爐燒結(jié)，銅基燒結(jié)溫度在750℃左右，和銅包鐵燒結(jié)溫度相差過大，調(diào)溫浪費過高；由于銅包鐵材料訂單偏少，頻繁調(diào)溫浪費驚人。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有銅包鐵粉存在的上述缺點,提供一種鐵銅錫鋅復合粉及制備方法，它引入錫和鋅兩種合金元素，降低復合粉燒結(jié)溫度，使復合粉燒結(jié)溫度與銅基燒結(jié)溫度接近，減少由于調(diào)溫造成的浪費，提高材料強度和耐磨性。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，所采用的技術方案如下：一種鐵銅錫鋅復合粉，它主要由銅、鐵、錫、鋅按照重量百分比混合而成，所述的銅占所述復合粉末總重量的18%—20%，錫占所述復合粉末總重量的1%—3%，鋅占所述復合粉末總重量的1%—3%余量為鐵。
作為優(yōu)選：所述的銅占所述復合粉末總重量的19%，錫占所述復合粉末總重量的2%，鋅占所述復合粉末總重量的2%，鐵占所述復合粉末總重量的77%。
一種用于制備所述鐵銅錫鋅復合粉的方法，所述的制備方法是：以還原鐵粉為核心，以硫酸銅為銅源，采用直接置換法制備包覆型鐵銅雙金屬粉末，制備的鐵銅雙金屬粉末中混入錫粉和鋅粉，將混合粉在網(wǎng)帶爐內(nèi)在氨分解氣氛保護下進行還原燒結(jié)；將燒結(jié)后的粉塊破碎、過篩、包裝成復合粉成品。
作為優(yōu)選：所述的制備方法具體包括如下工序：
1）硫酸銅，將一定量的硫酸銅固體溶解，配制成硫酸銅溶液
2）調(diào)PH值，用冰醋酸調(diào)節(jié)，使硫酸銅溶液PH值到0.5-4.8；
3）穩(wěn)定劑，加入硫酸銅重量6%DM，攪拌1-3分鐘；
4）加入鐵粉（置換），加入硫酸銅重量1.25倍的鐵粉，攪拌5-7分鐘；
5）沉淀，清洗，過濾，將上述沉淀30分鐘，除去清液，加入清水洗滌至無酸性為止，再離心脫干；
6）烘干，70-80℃下，烘干2小時；
7）混合，銅包鐵復合粉+1-3%錫粉+1-3%鋅粉-混合1-2小時；
8）還原燒結(jié)，在網(wǎng)帶爐燒結(jié)爐里，500-600℃還原、燒結(jié)1-2小時；
9）破碎、過篩；
10）包裝。
具體實施方式
下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作詳細的介紹：一種鐵銅錫鋅復合粉，它主要由銅、鐵、錫、鋅按照重量百分比混合而成（以下實施例相同），所述的銅占所述復合粉末總重量的18%—20%，錫占所述復合粉末總重量的1%—3%，鋅占所述復合粉末總重量的1%—3%余量為鐵。
一種鐵銅錫鋅復合粉的制備方法，所述的制備方法是：以還原鐵粉為核心，以硫酸銅為銅源，采用直接置換法制備包覆型鐵銅雙金屬粉末，制備的鐵銅雙金屬粉末中混入錫粉和鋅粉，將混合粉在網(wǎng)帶爐內(nèi)在氨分解氣氛保護下進行還原燒結(jié)；將燒結(jié)后的粉塊破碎、過篩、包裝成復合粉成品。
實施例1
一種鐵銅錫鋅復合粉的生產(chǎn)方法，銅占所述復合粉末總重量的20%，錫占所述復合粉末總重量的3%，鋅占所述復合粉末總重量的3%，余量為鐵；該方法的具體步驟如下：
1）硫酸銅，將一定量硫酸銅固體溶解，配制成硫酸銅溶液
2）調(diào)PH值，用冰醋酸調(diào)節(jié)，使硫酸銅溶液PH值到0.5-4.8；
3）穩(wěn)定劑，加入硫酸銅重量6%DM，攪拌1-3分鐘
4）加入鐵粉（置換），加入硫酸銅重量的1.25倍的鐵粉，攪拌5-7分鐘
5）沉淀，清洗，過濾，將上述沉淀30分鐘，除去清液，加入清水洗滌至無酸性為止，再離心脫干
6）烘干，70-80℃下，烘干2小時。
7）混合，銅包鐵復合粉+3%錫粉+3%鋅粉-混合1-2小時
8）還原、燒結(jié)，在網(wǎng)帶爐燒結(jié)爐里，500-600℃還原、燒結(jié)1-2小時
9）破碎、過篩
10）包裝
實施例2
一種鐵銅錫鋅復合粉的生產(chǎn)方法，銅占所述復合粉末總重量的19%，錫占所述復合粉末總重量的1%，鋅占所述復合粉末總重量的3%，余量為鐵；該方法的具體步驟如下：
1）硫酸銅，將一定量硫酸銅固體溶解，配制成硫酸銅溶液
2）調(diào)PH值，用冰醋酸調(diào)節(jié)，使硫酸銅溶液PH值到0.5-4.8；
3）穩(wěn)定劑，加入硫酸銅重量6%DM，攪拌1-3分鐘
4）加入鐵粉（置換），加入硫酸銅重量的1.25倍的鐵粉，攪拌5-7分鐘
5）沉淀，清洗，過濾，將上述沉淀30分鐘，除去清液，加入清水洗滌至無酸性為止，再離心脫干
6）烘干，70-80℃下，烘干2小時。
7）混合，銅包鐵復合粉+1%錫粉+3%鋅粉-混合1-2小時
8）還原、燒結(jié)，在網(wǎng)帶爐燒結(jié)爐里，500-600℃還原、燒結(jié)1-2小時
9）破碎、過篩
10）包裝
實施例3
一種鐵銅錫鋅復合粉的生產(chǎn)方法，銅占所述復合粉末總重量的18%，錫占所述復合粉末總重量的1%，鋅占所述復合粉末總重量的3%，余量為鐵；該方法的具體步驟如下：
1）硫酸銅，將一定量硫酸銅固體溶解，配制成硫酸銅溶液
2）調(diào)PH值，用冰醋酸調(diào)節(jié)，使硫酸銅溶液PH值到0.5-4.8；
3）穩(wěn)定劑，加入硫酸銅重量6%DM，攪拌1-3分鐘
4）加入鐵粉（置換），加入硫酸銅重量的1.25倍的鐵粉，攪拌5-7分鐘
5）沉淀，清洗，過濾，將上述沉淀30分鐘，除去清液，加入清水洗滌至無酸性為止，再離心脫干
6）烘干，70-80℃下，烘干2小時。
7）混合，銅包鐵復合粉+1%錫粉+3%鋅粉-混合1-2小時
8）還原、燒結(jié)，在網(wǎng)帶爐燒結(jié)爐里，500-600℃還原、燒結(jié)1-2小時
9）破碎、過篩
10）包裝
本發(fā)明的有益效果在于： 1）根據(jù)本發(fā)明的制得的銅錫鋅包鐵顆粒表面的合金層完整而致密，保證銅錫鋅包鐵復合粉質(zhì)量；同時，制備過程沒有有害物質(zhì)排放，避免了對環(huán)境造成污染和破壞。 2）銅基燒結(jié)爐燒結(jié)，銅包鐵配方與銅基燒結(jié)溫度相差100℃。調(diào)溫需要9 個小時。而鐵銅錫鋅包鐵復合粉與銅基燒結(jié)溫度接近，只需要1.5 個小時。