本發(fā)明涉及燒結(jié)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種注射成型的銅基零部件的燒結(jié)方法。

背景技術(shù)：

銅是人類最早使用的金屬，也是目前應(yīng)用最廣泛的金屬之一，銅及銅合金以其優(yōu)良的導(dǎo)電性能、延展性、可加工性、耐腐蝕性，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、軍事航天、通訊等領(lǐng)域中占有重要的地位，銅基零部件隨處可見，為了節(jié)省材料，減少浪費，采用粉末冶金方法制造銅基零部件，越來越廣泛的使用。銅基粉末冶金零部件關(guān)鍵就在于成型和燒結(jié)，傳統(tǒng)的銅基粉末冶金產(chǎn)品的燒結(jié)，一般采用的是氨分解氣氛保護(hù)下，常壓壓力下的網(wǎng)帶式連續(xù)爐、鐘罩爐、井式爐、馬弗爐進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)的產(chǎn)品也大多是傳統(tǒng)的粉末壓制產(chǎn)品，產(chǎn)品的形狀簡單，成型劑添加量較少，所以常規(guī)的燒結(jié)，也能滿足一般產(chǎn)品的性能要求。但對于金屬注射成型的銅基材料而言，由于粘結(jié)劑含量高，粘結(jié)劑脫出困難，為了有效的脫出粘結(jié)劑，升溫速度非常緩慢，還要通入大量的氨分解氣氛，采用傳統(tǒng)的燒結(jié)方法效率低，產(chǎn)品的良率低，生產(chǎn)成本自然升高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，提供一種注射成型的銅基零部件的燒結(jié)方法。

一種注射成型的銅基零部件的燒結(jié)方法，包括如下步驟：

（1）選取銅合金粉末和粘結(jié)劑，按預(yù)設(shè)體積比將銅合金粉末和粘結(jié)劑制成喂料；

（2）將喂料置于銅合金粉末注射機(jī)上并形成注射毛坯，通過有機(jī)溶劑從注射毛坯中脫出部分粘結(jié)劑，形成脫脂坯；

（3）將脫脂坯置于燒結(jié)爐中并逐漸升溫；

（4）通入氣體，低溫脫脂，高溫?zé)Y(jié)，制成燒結(jié)坯。

優(yōu)選的，步驟（1）中所述粘結(jié)劑為石蠟基。

優(yōu)選的，步驟（1）中所述銅合金粉末為CuZn10、CuZn30、Cu80Zn20、Fe2Cu、Cu50Zn50中的一種或多種。

優(yōu)選的，其特征在于，步驟（4）中通入氣體方法是在燒結(jié)爐中當(dāng)溫度低于400度時通入氫氣，當(dāng)溫度達(dá)到400度時，保持該溫度時間90-110分鐘；繼續(xù)升溫，溫度達(dá)到800度后，開始通入氬氣，繼續(xù)升溫至燒結(jié)溫度，保持該燒結(jié)溫度時間80-100分鐘。

優(yōu)選的，其特征在于，每種銅合金粉末的燒結(jié)溫度不同。

優(yōu)選的，步驟（4）中通入氫氣的速率為15-25升/分鐘。

優(yōu)選的，步驟（4）中通入氬氣速率為5-15升/分鐘，保持爐內(nèi)壓力18-22Kpa。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述注射成型的銅基零部件的燒結(jié)方法的有益之處在于：

1、在低溫段中通氫氣首先避免氫氣與燒結(jié)爐中含有的石墨的反應(yīng)，脫脂更完全，同時也對金屬氧化物具有一定的還原作用，使銅合金粉末的顆粒含氧量降低，活性增大，更有利于燒結(jié)，得到的燒結(jié)產(chǎn)品密度高，性能也大大提高。

2、在高溫段中通氬氣用于分壓燒結(jié)，避免了銅合金粉末中合金成分的揮發(fā)，避免了對燒結(jié)爐的污染和材料成分的改變。

3、采用本發(fā)明所述方法，經(jīng)實驗驗證，產(chǎn)品的燒結(jié)密度達(dá)到相應(yīng)銅合金理論密度的96%以上，產(chǎn)品尺寸精度達(dá)到±0.2%以下。

具體實施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實施例一：

一種注射成型的銅基零部件的燒結(jié)方法，包括如下步驟：

（1）選取銅合金粉末和粘結(jié)劑，按預(yù)設(shè)體積比將銅合金粉末和粘結(jié)劑制成喂料。為使獲得的燒結(jié)坯具有更好的性能，所選的銅合金粉末為CuZn10、CuZn30、Cu80Zn20、Fe2Cu、Cu50Zn50中的一種或多種，所選的粘結(jié)劑為石蠟基，預(yù)設(shè)體積比為58:42。

（2）將喂料置于注射機(jī)上并形成注射毛坯，通過有機(jī)溶劑從注射毛坯中脫出部分粘結(jié)劑，形成脫脂坯。用有機(jī)溶劑萃取出注射毛坯中的一部分粘結(jié)劑，便于后續(xù)步驟的進(jìn)行。

（3）將脫脂坯置于燒結(jié)爐中并逐漸升溫。

（4）通入氣體，低溫脫脂，高溫?zé)Y(jié)，制成燒結(jié)坯。在燒結(jié)爐中當(dāng)溫度低于400度時通入氫氣，通入氫氣的速率為15升/分鐘，當(dāng)溫度達(dá)到400度時，保持該溫度時間110分鐘。繼續(xù)升溫，溫度達(dá)到800度后，開始通入氬氣，通過將排出的氫氣點燃的方法，檢驗燒結(jié)爐內(nèi)氫氣是否完全排出。通入氬氣直到點燃的火熄滅，此時燒結(jié)爐內(nèi)的氫氣已完全排出。通入氬氣的速率為5升/分鐘，繼續(xù)升溫，當(dāng)溫度達(dá)到燒結(jié)溫度后，保持該溫度時間100分鐘，在通入氬氣的這段時間內(nèi)，保持爐內(nèi)壓力22Kpa。每種銅合金粉末的燒結(jié)溫度不同，因此升溫至燒結(jié)溫度的時間也不同。

上述步驟結(jié)束后，即可得到燒結(jié)坯，再根據(jù)不同產(chǎn)品的要求進(jìn)行必要的后續(xù)處理，即可得到成品。

實施例二：

一種注射成型的銅基零部件的燒結(jié)方法，包括如下步驟：

（1）選取銅合金粉末和粘結(jié)劑，按預(yù)設(shè)體積比將銅合金粉末和粘結(jié)劑制成喂料。為使獲得的燒結(jié)坯具有更好的性能，所選的銅合金粉末為CuZn10、CuZn30、Cu80Zn20、Fe2Cu、Cu50Zn50中的一種或多種，所選的粘結(jié)劑為石蠟基，預(yù)設(shè)體積比為58:42。

（2）將喂料置于注射機(jī)上并形成注射毛坯，通過有機(jī)溶劑從注射毛坯中脫出部分粘結(jié)劑，形成脫脂坯。用有機(jī)溶劑萃取出注射毛坯中的一部分粘結(jié)劑，便于后續(xù)步驟的進(jìn)行。

（3）將脫脂坯置于燒結(jié)爐中并逐漸升溫。

（4）通入氣體，低溫脫脂，高溫?zé)Y(jié)，制成燒結(jié)坯。在燒結(jié)爐中當(dāng)溫度低于400度時通入氫氣，通入氫氣的速率為25升/分鐘，當(dāng)溫度達(dá)到400度時，保持該溫度時間90分鐘。繼續(xù)升溫，溫度達(dá)到800度后，開始通入氬氣，通過將排出的氫氣點燃的方法，檢驗燒結(jié)爐內(nèi)氫氣是否完全排出。通入氬氣直到點燃的火熄滅，此時燒結(jié)爐內(nèi)的氫氣已完全排出。通入氬氣的速率為15升/分鐘，繼續(xù)升溫，當(dāng)溫度達(dá)到燒結(jié)溫度后，保持該溫度時間80分鐘，在通入氬氣的這段時間內(nèi)，保持爐內(nèi)壓力18Kpa。每種銅合金粉末的燒結(jié)溫度不同，因此升溫至燒結(jié)溫度的時間也不同。

上述步驟結(jié)束后，即可得到燒結(jié)坯，再根據(jù)不同產(chǎn)品的要求進(jìn)行必要的后續(xù)處理，即可得到成品。

綜上，采用本發(fā)明所粉末的顆粒含氧量降低，活性增大，更有利于燒結(jié)，得到的燒結(jié)產(chǎn)品密度高，性能也大大提高。

在高溫段中通氬氣用于分壓燒結(jié)，避免了銅合金粉末中合金成分的揮發(fā)，避免了對燒結(jié)爐的污染和材料成分的改變。

采用本發(fā)明所述方法，經(jīng)實驗驗證，整個生產(chǎn)周期22小時，產(chǎn)品的燒結(jié)密度達(dá)到相應(yīng)銅合金理論密度的96%以上，產(chǎn)品尺寸精度達(dá)到±0.2%以下。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。