一種水霧化稀土鋼鐵粉末合金及生產方法
2023-12-10 10:28:32 3
專利名稱：：一種水霧化稀土鋼鐵粉末合金及生產方法
技術領域：
：本發明屬於稀土功能新材料製備
技術領域：
，具體涉及一種水霧化稀土鋼鐵粉末合金及生產方法。
背景技術：
：粉末冶金工藝是通過粉末製造、粉末材料壓製成型和固態熔合而使之固化，它提供了機械零件形狀的一種最簡單的製造方法，而這種方法成本較低，而且並不降低性能和質量要求，粉末冶金能製造獨特而其他工藝所不能達到的產品。隨著我國汽車等製造工業的發展，機加工零件因其成本較高，越來越多的粉末冶金製品取代機加工產品成為成為機械製造業的一個必然趨勢。水霧化鋼鐵粉末的市場將會大幅度提高，預計未來幾年內每年增長率在30-50%。首先篩選原材料，然後把合格的原材料放入到中頻熔煉爐中熔煉，熔化後的金屬熔液進行水霧化處理，即使金屬熔液通過小孔流出，以高壓水作用於金屬熔液使之霧化為微細顆粒，然後烘乾篩選，再在氣體保護下進行氫還原，即獲得高純度的金屬塊狀粉末，經過破碎篩選，分級合批，最後包裝。上述技術的缺點是壓縮性，流動性滿足不了高性能機械零件複雜型狀的製造要求。
發明內容本發明目的在於克服上述技術的不足，而提供一種水霧化稀土鋼鐵粉末合金及生產方法，滿足高性能機械零件複雜型狀的製造要求。本發明實現上述目的所採用的技術方案。這種水霧化稀土鋼鐵粉末合金，它由如下重量份的原料組份組成稀土金屬0.04-0.08;硫0-0.02，矽:0~0.03，碳:00.015，錳:0~0.025，磷CK).02;鐵餘量。本發明所述的這種水霧化稀土鋼鐵粉末合金的生產方法，它包括以下步驟(1)、將鐵利用中頻熔煉爐熔煉，熔化溫度為1600°C±100°C，熔化後再加入加入稀土金屬和矽、錳金屬元素；使得原料組份的組成按重量份分別為稀土金屬0.04-0.08;硫00.02，矽00.03，碳00.015,錳0~0.025，磷(T0.02;鐵:餘量；(2)、應用水霧化方法製備金屬粉末；熔化後的金屬熔液進行水霧化處理，即使金屬熔液通過小孔流出，以高壓水作用於金屬熔液使之霧化為微細顆粒；(3)、然後烘乾篩選，再在氣體保護下進行氫還原，即獲得高純度的金屬塊狀粉末，經過破碎篩選，分級合批。作為優選，所述的稀土金屬是鑭、鈰、鐠、釹的一種或多種。本發明通過在鋼鐵合金中合理添加鑭、鈰、鐠、釹等輕質稀土元素為主的混合稀土金屬，經多方研究和驗證，與現有技術相比有以下優點1、由於合金熔煉過程中不可避免的會吸入少量氣體，加入稀土元素後，稀土元素會首先和這些氣體化合，形成稀土化合物，以渣的形式浮出熔融金屬表面，從而起到除氣作用，使金屬結構緊密；2、稀土元素的加入使合金晶粒細化，使合金機械性能改善；3、稀土元素是一種活性元素，液態下聚集在金屬表面的稀土元素使得合金的表面能顯著降低；4、通過鋼鐵合金中添加稀土元素，在合金熔煉的高溫過程中形成高熔點金屬化合物，這些金屬化合物具有很強的變質細化作用，且只作為晶核質點，使合金枝晶由一性枝晶臂發達的羽箭狀變為短小花瓣狀，也使原合金中的硬相組織形態，由粗大塊狀、棒狀形態改為均勻分布的星狀。微量元素的添加不影響界面可動性，在改善組織、改善機械性能的同時保持了合金的高阻尼特性。具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。本發明所述的這種水霧化稀土鋼鐵粉末合金，它由如下重量份的原料組份組成稀土金屬0.04-0.08;硫0~0.02，矽0~0.03，碳0—0.015，錳00.025，磷00.02;鐵:餘量。本發明所述的這種水霧化稀土鋼鐵粉末合金的生產方法，它包括以下步驟(1)、將鐵利用中頻熔煉爐熔煉，熔化溫度為160(TC土10(TC，熔化後再加入加入稀土金屬和矽、錳金屬元素；使得原料組份的組成按重量份分別為稀土金屬0.04-0.08;硫(TO.02，矽00.03，碳(TO.015，錳(TO.025，磷(TO.02;鐵餘量；(2)、應用水霧化方法製備金屬粉末；熔化後的金屬熔液進行水霧化處理，即使金屬熔液通過小孔流出，以高壓水作用於金屬熔液使之霧化為微細顆粒；(3)、然後烘乾篩選，再在氣體保護下進行氫還原，即獲得高純度的金屬塊狀粉末，經過破碎篩選，分級合批。作為優選，所述的稀土金屬是鑭、鈰、鐠、釹的一種或多種。水霧化稀土鋼鐵粉末物理性能表tableseeoriginaldocumentpage5權利要求1、一種水霧化稀土鋼鐵粉末合金，其特徵在於它由如下重量份的原料組份組成稀土金屬0.04-0.08；硫0~0.02，矽0~0.03，碳0~0.015，錳0~0.025，磷0~0.02；鐵餘量。2、根據權利要求1所述水霧化稀土鋼鐵粉末合金，其特徵在於所述的稀土金屬是鑭、鈰、鐠、釹的一種或多種。3、一種生產如權利要求1所述的水霧化稀土鋼鐵粉末合金的方法，其特徵在於它包括以下步驟(1)、將鐵利用中頻熔煉爐熔煉，熔化溫度為160(TC土l(XrC，熔化後再加入加入稀土金屬和矽、錳金屬元素；使得原料組份的組成按重量份分別為稀土金屬0.04-0.08;硫0~0.02，矽00.03，碳00.015，錳0~0.025，磷(T0.02;鐵餘量；(2)、應用水霧化方法製備金屬粉末；熔化後的金屬熔液進行水霧化處理，即使金屬熔液通過小孔流出，以高壓水作用於金屬熔液使之霧化為微細顆粒；(3)、然後烘乾篩選，再在氣體保護下進行氫還原，即獲得高純度的金屬塊狀粉末，經過破碎篩選，分級合批。4、根據權利要求3所述的水霧化稀土鋼鐵粉末合金的生產方法，其特徵在於所述的稀土金屬是鑭、鈰、鐠、釹的一種或多種。全文摘要本發明涉及一種水霧化稀土鋼鐵粉末合金及生產方法，包括如下步驟(1)將鐵利用中頻熔煉爐熔煉，熔化溫度為1600℃±100℃，熔化後再加入加入稀土金屬和矽、錳金屬元素；使得原料組份的組成按重量份分別為稀土金屬0.04-0.08；硫0～0.02，矽0～0.03，碳0～0.015，錳0～0.025，磷0～0.02；鐵餘量；(2)熔化後的金屬熔液進行水霧化處理；(3)然後烘乾篩選，再在氣體保護下進行氫還原，即獲得高純度的金屬塊狀粉末，經過破碎篩選，分級合批。本發明的優點稀土元素的加入使合金晶粒細化，使合金機械性能改善；通過鋼鐵合金中添加稀土元素，微量元素的添加不影響界面可動性，在改善組織、改善機械性能的同時保持了合金的高阻尼特性。文檔編號B22F1/00GK101642808SQ200910101898公開日2010年2月10日申請日期2009年9月2日優先權日2009年9月2日發明者葉炳華,範世權申請人:杭州環宇工具有限公司