專(zhuān)利名稱(chēng)：粉末冶金多孔材料制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉末冶金材料制造工藝，特別是粉末冶金多孔材料制造工藝。
目前，制造粉末冶金多孔材料的工藝有兩種，其一是用金屬或合金粉末松裝燒結(jié)；其二是把金屬或合金粉末與造孔劑混合，壓制成型，然后燒結(jié)。見(jiàn)寶雞有色金屬研究所編著《粉末冶金多孔材料》冶金工業(yè)出版社，上冊(cè)，1978。賀奉嘉、向瑛，燒結(jié)過(guò)濾材料使用性能與粉末粒度及燒結(jié)工藝關(guān)系，《粉末冶金技術(shù)》，1989(2)，35～38等。前述工藝制造所得的多孔材料，其空穴是隨機(jī)分布。這是因造孔劑與合金粉末混合后所處的位置是隨機(jī)的。該造孔劑受熱揮發(fā)而形成的孔也是隨機(jī)的。如附圖1所示。這些隨機(jī)分布的孔，有的是閉孔，如附圖2中的2.1。有的孔雖較深但又不通稱(chēng)為半通孔，如附圖2中的2.2。對(duì)于技術(shù)要求是透過(guò)性的材料而言，只有貫通孔才有用，如附圖2中的2.3。在上述三種閉孔、半通孔和貫通孔中，而貫通孔在用前述工藝制造所得的多孔材料中所占比例較少，孔道曲折、截面變化較大、孔壁粗糙且孔的排布、走向難以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。在科研實(shí)踐和生產(chǎn)實(shí)踐中需要貫通孔多甚至全部孔均是貫通孔、孔道能根據(jù)需要而設(shè)計(jì)等特點(diǎn)的多孔材料制造工藝就是一個(gè)需要解決的課題。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠制造出具有貫通孔多、孔道可控制、孔壁光滑等特點(diǎn)的粉末冶金多孔材料的工藝。
本發(fā)明是由下列措施實(shí)現(xiàn)的粉末冶金多孔材料制造工藝，首先進(jìn)行原料的混合，即將金屬或合金粉末同添加劑混合；其次將前述的混合料制坯。即將混合料裝入壓型，與此同時(shí)，根據(jù)造孔設(shè)計(jì)需要植造孔材料于混合料中，用壓力機(jī)壓制成型；再次將成坯的粉末冶金材料置入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)；第四步是進(jìn)行切割，這一工序是為了使粉末冶金多孔材料的孔道口顯露出來(lái)。該工藝過(guò)程能使粉末冶金材料形成多孔的原理是置于壓坯內(nèi)的造孔材料在燒結(jié)時(shí)呈熔融狀態(tài)。由于毛細(xì)管力及原子的擴(kuò)散作用，造孔材料發(fā)生向基體材料粉粒間隙及粉粒內(nèi)的單向大量擴(kuò)散流動(dòng)，以致造孔材料從原來(lái)的位置全部遷移出去形成孔道。根據(jù)實(shí)際需要，可就孔的疏密、排列、大小等進(jìn)行設(shè)計(jì)。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比有以下有益效果(1)工藝過(guò)程減少或無(wú)污染。已有技術(shù)中，其造孔材料受熱揮發(fā)燃燒而污染環(huán)境；(2)利用該工藝制得的粉末冶金多孔材料有貫通孔多，孔道平直，截面變化小，孔壁較光滑，利于形成層流的特點(diǎn)；(3)利用該工藝制得的材料，其孔可以任意設(shè)計(jì)。根據(jù)需要，孔的多少、大小、疏密、分布均可進(jìn)行控制，克服了已有技術(shù)中的隨機(jī)分布的不足。用該工藝制得的粉末冶金多孔材料可用于制造分離、過(guò)濾、導(dǎo)流、限流、阻尼等元件。


附圖1是已有技術(shù)中多孔材料結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是已有技術(shù)中多孔材料閉孔2.1、半通孔2.2、貫通孔2.3示意圖。
附圖3是該工藝流程圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖3對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述1、原料(1)-100%～+200目FJ316不銹鋼粉；(2)用各種規(guī)格黃銅不銹鋼絲網(wǎng)作為造孔材料；(3)添加劑為硬脂酸鋅。
2、原料混合與壓制成型(1)將不銹鋼粉過(guò)80目篩，篩去大粒團(tuán)塊雜質(zhì)；
(2)對(duì)硬脂酸鋅過(guò)80目篩，篩去團(tuán)塊；(3)稱(chēng)量不銹鋼粉和硬脂酸鋅，其比例為99.2:0.8；(4)將不銹鋼粉與硬脂酸鋅裝入混料器混拌，混料器轉(zhuǎn)速為n=46.7轉(zhuǎn)/分，混拌35分鐘；(5)按壓型容積及布孔設(shè)計(jì)，稱(chēng)取混好的粉料；(6)將粉料裝入壓型，同時(shí)根據(jù)孔的設(shè)計(jì)需要植入造孔銅絲；(7)重復(fù)(5)、(6)操作；(8)將(6)所得置于600KN壓力機(jī)加壓，壓力為70～75KN/cm2。壓坯平均密度為6.3～6.4克/cm33、燒結(jié)用隧道式燒結(jié)爐，對(duì)壓坯進(jìn)行燒結(jié)，在燒結(jié)過(guò)程中，使用氫氣作保護(hù)氣氛。燒結(jié)制度為在700℃預(yù)熱10分鐘；在1100～1200℃條件下燒結(jié)30～60分鐘。
4、切割利用TYe120BOFIL2000線割機(jī)，切去料頭，使孔顯露出來(lái)。通過(guò)上述工藝過(guò)程，可制得粉末冶金多孔材料。
權(quán)利要求
1.一種粉末冶金多孔材料制造工藝，包括混合備料、壓制成型、燒結(jié)、線切割、清洗等工序，其特征在于壓制成型工序中，將合金粉末和添加劑按需要比例在混料器內(nèi)混合攪拌，混拌后的料置于壓型中，與此同時(shí)根據(jù)布孔設(shè)計(jì)需要將造孔材料植入壓型內(nèi)的混合料中，之后，在壓力機(jī)壓力下成型；線切割工序是為了保證獲得的多孔材料貫通孔顯露出來(lái)。最后獲得需要的粉末冶金多孔材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末冶金多孔材料制造工藝，其特征在于造孔材料是材料的熔點(diǎn)溫度低于基體粉末材料熔點(diǎn)溫度的金屬絲，如銅絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末冶金多孔材料制造工藝，其特征在于添加劑是硬脂酸鋅、硬脂酸鈣。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種粉末冶金多孔材料制造工藝。它包括混合備料、壓制成型、燒結(jié)和切割等工序。它解決已有工藝制得的多孔材料存在貫通孔少，孔道曲折，孔的排布不能根據(jù)需要而設(shè)計(jì)等不足。其特點(diǎn)(1)工藝簡(jiǎn)單、無(wú)污染；(2)按該工藝制得粉末冶金多孔材料貫通孔多，孔道平直，又可根據(jù)需要進(jìn)行排布等。用該工藝制得的粉末冶金多孔材料可用于制造分離、過(guò)濾、導(dǎo)流、限流、阻尼等元件。
文檔編號(hào)B22F3/00GK1104569SQ9312118
公開(kāi)日1995年7月5日 申請(qǐng)日期1993年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月29日
發(fā)明者唐世恭, 李慧中 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)