專利名稱：粉末冶金錫青銅復(fù)合鐵基合金分體壓制一次復(fù)合工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉末冶金雙金屬復(fù)合工藝，具體地說是一種粉末冶金錫青銅復(fù)合鐵基粉末工藝。
目前，在制造雙金屬材料時，主要采用下述幾種方法(1)在鋼板上鋪撒銅基粉末，然后進(jìn)行燒結(jié)、軋制，再將制得的雙金屬板卷成圓形成半圓形；(2)鑄造復(fù)合工藝等。
上述方法都在一定程度上得到了實際應(yīng)用，但也存在著一定的局限性和不足之處，例如第一種方法對鋼板質(zhì)量要求嚴(yán)格，全套工藝復(fù)雜，成本較高；第二種方法難以達(dá)到較高的精度和穩(wěn)定的質(zhì)量，也不便于制品的后序加工。另外，還有一種擴(kuò)散焊接法，該工藝是把預(yù)制銅套壓入鋼體，然后在一定溫度下加熱，使銅基合金與鋼體產(chǎn)生擴(kuò)散而焊接在一起，但該工藝對材料利用率低，且工藝參數(shù)難以控制，加工成的產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，故其應(yīng)用范圍受到一定限制。
本發(fā)明目的就是克服上述工藝的缺點，提供一種制造在非工作面以鐵基粉末代銅，并且機械性能較高，而在工作面又完全具備錫青銅性能零件的新工藝。
為達(dá)到上述目的，一種粉末冶金錫青銅復(fù)合鐵基粉末工藝，其先將錫青銅粉末和鐵基粉末分別裝入模具，然后通過壓制、燒結(jié)、整形，制出鐵套和銅套，燒結(jié)時的保護(hù)氣氛為氮氣或氫氣或分解氨，再將鐵套和銅套復(fù)合，最后通過輔助機械加工制出所需零件，其特征在于鐵基粉末成分(重量)為2-15％銅、1-6％鉛、0.5-3％錫、0.1-3％碳、0.2-1.2％硫、余為鐵粉，鐵套在內(nèi)、銅套在外時，錫青銅粉末采用合金粉，銅套在內(nèi)、鐵套在外時，錫青銅粉末采用合批粉，鐵套和套套裝在一起后，復(fù)合燒結(jié)溫度為750-850℃。
本發(fā)明由于在鐵粉末中加入適當(dāng)?shù)暮辖鹪?，因而可以在較低的溫度下復(fù)合，雙金屬接合面產(chǎn)生原子擴(kuò)散，結(jié)合比較牢固，并且制出的零件鐵基部位強度高、性能好，具有較高的機械性能。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
實施1將(重量)2％銅、1％鉛、0.5％錫、0.1％碳、0.2％硫，96.2％鐵粉放入混粉機，同時加入適量機油和硬酯酸鋅，混合0.5-2小時，然后將混合的鐵基粉末裝入模具，于500-800MPa下壓制成形，將壓制好的鐵件于1050-1250℃下燒結(jié)1-3小時，保護(hù)氣氛為氫氣，再經(jīng)過整形制出所需鐵套。將標(biāo)號為Qsn-6-6-3的錫青銅粉末裝入另一模具，于400-600MPa下壓制成形，然后于750-850℃燒結(jié)1-3小時，保護(hù)氣氛為氫氣，再整形制出所需銅套，為了保證復(fù)合時界面壓力的產(chǎn)生，銅套在內(nèi)的情況下，錫青銅粉末采用合批粉，銅套在外的情況下，采用合金粉，復(fù)合燒結(jié)時，內(nèi)銅外鐵時，銅層膨脹，內(nèi)鐵外銅時，銅層收縮，從而使結(jié)合面強度增加。將鐵套和銅套裝配在一起于750℃下燒結(jié)2-3小時，保護(hù)氣氛為氫氣，然后通過輔助機械加工制出所需零件，加工出來的零件鐵基材料部分強度可達(dá)254MPa，接合面強度可達(dá)80MPa。
實施例2將(重量)15％銅、6％鉛、3％錫、3％碳、1.2％硫，71.8％鐵粉放入混粉機，同時加入適量機油和硬酯酸鋅，混合0.5-2小時，然后將混合的鐵基粉末裝入模具，于500-800MPa下壓制成形，將壓制好的鐵件于1050-1250℃下燒結(jié)1-3小時，保護(hù)氣氛為氫氣，再經(jīng)過整形制出所需鐵套。將標(biāo)號為Qsn-6-6-3的錫青銅粉末裝入另一模具，于400-600MP下壓制成形，然后于750-850℃燒結(jié)1-3小時，保護(hù)氣氛為氫氣，再整形制出所需銅套，為了保證復(fù)合時界面壓力的產(chǎn)生，銅套在內(nèi)的情況下，錫青銅粉末采用合批粉，銅套在外的情況下，采用合金粉，復(fù)合燒結(jié)時，內(nèi)銅外鐵時，銅層膨脹，內(nèi)鐵外銅時，銅層收縮，從而使結(jié)合面強度增加。將鐵套和銅套裝配在一起于850℃下燒結(jié)2-3小時，保護(hù)氣氛為氫氣，然后通過輔助機械加工制出所需零件，加工出來的零件鐵基材料部分強度可達(dá)400MPa，接合面強度可達(dá)150MPa。
實施例3將(重量)7％銅、3％鉛、1％錫、1％碳、0.6％硫，87.4％鐵粉放入混粉機，同時加入適量機油和硬酯酸鋅，混合0.5-2小時，然后將混合的鐵基粉末裝入模具，于500-800MPa下壓制成形，將壓制好的鐵件于1050-1250℃下燒結(jié)1-3小時，保護(hù)氣氛為氫氣，再經(jīng)過整形制出所需鐵套。將標(biāo)號為Qsn-6-6-3的錫青銅粉末裝入另一模具，于400-600MPa下壓制成形，然后于750-800℃燒結(jié)1-3小時，保護(hù)氣氛為氫氣，再整形制出所需銅套，為了保證復(fù)合時界面壓力的產(chǎn)生，銅套在內(nèi)的情況下，錫青銅粉末采用合批粉，銅套在外的情況下，采用合金粉，復(fù)合燒結(jié)時，內(nèi)銅外鐵時，銅層膨脹，內(nèi)鐵外銅時，銅層收縮，從而使結(jié)合面強度增加。將鐵套和鋼套裝配在一起于800℃下燒結(jié)2-3小時，保護(hù)氣氛為氫氣，然后通過輔助機械加工制出所需零件，加工出來的零件鐵基材料部分強度可達(dá)400MPa，接合面強度可達(dá)150MPa。
權(quán)利要求
1.一種粉末冶金錫青銅復(fù)合鐵基粉末工藝，其先將錫青銅粉末和鐵基粉末分別裝入模具，然后通過壓制、燒結(jié)、整形，制出鐵套和銅套，燒結(jié)時的保護(hù)氣氛為氮氣或氫氣或分解氨，再將鐵套和銅套復(fù)合，最后通過輔助機械加工制出所需零件，其特征在于鐵基粉末成分(重量)為2-15％銅、1-6％鉛、0.5-3％錫、0.1-3％碳、0.2-1.2％硫、余為鐵粉，鐵套在內(nèi)、銅套在外時，錫青銅粉末采用合金粉，銅套在內(nèi)、鐵套在外時，錫青銅粉末采用合批粉，鐵套和銅套套裝在一起后，復(fù)合燒結(jié)溫度為750-850℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉末冶金錫青銅復(fù)合鐵基粉末工藝，其首先將含量為2-15％銅、1-6％鉛、0.5％-3％錫、0.1-3％碳、0.2-12％硫，余為鐵粉的鐵基粉末壓制成型，然后于1050-1250℃下燒結(jié)1-3小時，制成鐵套，將錫青銅粉末壓制成型后，于750-850℃下燒結(jié)1-3小時制出銅套，將銅套和鐵套于750-850℃下復(fù)合，這種工藝可用較低的材料成本，獲得較高的機械性能，可廣泛應(yīng)用于紡織、輕工、建材等機械的軸瓦以及其它零件的制造上。
文檔編號B22F7/00GK1141959SQ9511058
公開日1997年2月5日 申請日期1995年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月1日
發(fā)明者陳剛, 苗毅 申請人:陳剛, 苗毅