CN100553830C - 铁基粉末冶金火盖的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铁基粉末冶金火盖的生产工艺,包括以下步骤:采用<100目雾化Fe粉和复合润滑剂在无碳源环境中混合成粉末冶金原材料,其中,所述<100目雾化Fe粉与复合润滑剂二者的质量百分比为:<100目雾化Fe粉99.5%,复合润滑剂0.5%;所述复合润滑剂由硬脂酸锂、硬脂酸和草酸钙复配而成,三者的质量百分比为:硬脂酸锂50%,硬脂酸42%,草酸钙8%;将步骤一配好的粉末冶金原材料在洁净双锥混合器中以19~21r/min的速度混合60min,制成粉末冶金混合料;将步骤二制得的粉末冶金混合料压制成火盖压坯;将步骤三制得的压坯在1120℃烧结4h,得粉末冶金烧结坯;将步骤四制得的粉末冶金烧结坯搪瓷即得铁基粉末冶金火盖。本发明能成功利用粉末冶金的优势生产阻断火盖,综合成本可下降40%。
Description
技术领域
本发明涉及一种粉末冶金火盖的生产工艺。属粉末冶金新材料技术领域。
背景技术
随着经济不断发展,人民生活水平不断提高,对造成严重污染、热效率低的以煤为直接燃料的煤炉用量降低,而对燃气灶的需求越来越大,年需求量超过200,000,000只。燃气灶上的阻断火盖起到分离火焰、集中加热以提高热效率、降低炉体温升的作用。在以前一直采用铝铸件+搪瓷或冲压铁板+搪瓷工艺。但由于铝铸件工艺由于其耐温性低于700℃不符合国家标准,国内市场未见使用,冲压铁板工艺仅限于平面产品,无法制造需要复杂定位的火盖,且搪瓷附着力低。社会需要一种成本合适、能立即将阻断火盖投入批量生产的工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足,提供一种搪瓷附着力强、形状复杂、高温强度高、成本低廉的铁基粉末冶金火盖的生产工艺。
本发明的目的是这样实现的:一种铁基粉末冶金火盖的生产工艺,是采用<100目雾化Fe粉和复合润滑剂在无碳源环境中混合成原材料,通过常规粉末冶金工艺生产出火盖坯料,
所述<100目雾化Fe粉和复合润滑剂二者的质量百分比为:
<100目雾化Fe粉99.5%
复合润滑剂0.5%;
所述复合润滑剂由硬脂酸锂、硬脂酸和草酸钙复配而成,三者的质量百分比为:
硬脂酸锂50%
硬脂酸42%
草酸钙8%。
粉末冶金火盖生产工艺为:配料→混合→压制→烧结→搪瓷→检验包装。因为搪瓷是600℃高温涂覆处理,当搪瓷完毕产品由高温冷切到室温时,必须要解决搪瓷层与基体膨胀系数差异问题,不然脆性的搪瓷层与韧性基体膨胀系数不一,搪瓷层将会破裂。经验证,搪瓷材料在0-950℃下膨胀系数为:与粉末冶金超低碳钢(C<0.03%)膨胀系数相同,但粉末冶金钢在含碳量0.03%-0.18%之间膨胀系数与搪瓷有较大差异,所以必须采用特殊措施控制粉末冶金火盖坯料中的碳含量,因<0.03%C要求较高,在生产过程中必须采用特殊措施来保证不引入碳源。但粉末冶金目前采用的硬脂酸锌润滑剂分解温度620℃接近C沉积反应温度600℃:CO+αFe→CO2+βFe,导致产品渗碳,在其后的烧结过程中不能全部脱碳完毕,导致搪瓷效果不良。为此必须使用新的润滑剂,该润滑剂完全分解温度必须<400℃,润滑性能不低于硬脂酸锌,为便于润滑剂低温分解气体由压坯内部排出,增加表面开口孔隙以提高搪瓷附着力,还需要有部分造孔剂。经过实验,决定了润滑剂配方为:(硬脂酸锂50%+硬脂酸42%+草酸钙8%),其中硬脂酸锂为还原性(脱碳)润滑剂,硬脂酸为降低分解温度成分,草酸钙为造孔剂。根据分解温度测试确定出硬脂酸锂:硬脂酸约为5∶4时混合物分解(99.6%)温度在380-410℃之间,草酸钙分解(99.5%)温度为350℃,符合要求在润滑剂分解前造孔的要求。根据脱模力测定草酸钙加入量最优值。使用本配方润滑剂与使用硬脂酸锌润滑剂产品含C量减少一个数量级,搪瓷层附着力比不加造孔剂提升120%。数据见附图。
本发明通过采用粉末冶金工艺生产出搪瓷附着力强、形状复杂、高温强度高、成本低廉的阻断火盖,解决了搪瓷与粉末冶金结合的关键技术难题。采用本发明能成功利用粉末冶金的优势生产阻断火盖,综合成本可下降40%。
附图说明
图1为本发明的完全分解温度图。
图2为本发明的脱模力图。
图3为本发明的成本含碳量图。
图4为本发明的附着图。
具体实施方式
实施例1:
按<100目雾化Fe粉99.4kg和复合润滑剂(硬脂酸锂50%+硬脂酸42%+草酸钙8%)0.6kg配好粉末冶金原材料,在洁净双锥混合器中以19~21r/min的速度混合60min后,压制成粉末冶金火盖压坯,压坯在1120℃烧结4h,最后搪瓷即制成铁基粉末冶金火盖成品。
Claims (1)
1、一种铁基粉末冶金火盖的生产工艺,其特征在于所述工艺包括以下步骤:
步骤一、配料
采用<100目雾化Fe粉和复合润滑剂在无碳源环境中混合成粉末冶金原材料,其中,所述<100目雾化Fe粉与复合润滑剂二者的质量百分比为:<100目雾化Fe粉99.5%,复合润滑剂0.5%;所述复合润滑剂由硬脂酸锂、硬脂酸和草酸钙复配而成,三者的质量百分比为:硬脂酸锂50%,硬脂酸42%,草酸钙8%;
步骤二、混合
将步骤一配好的粉末冶金原材料在洁净双锥混合器中以19~21r/min的速度混合60min,制成粉末冶金混合料;
步骤三、压制
将步骤二制得的粉末冶金混合料压制成火盖压坯;
步骤四、烧结
将步骤三制得的压坯在1120℃烧结4h,得粉末冶金烧结坯;
步骤五、将步骤四制得的粉末冶金烧结坯搪瓷即得铁基粉末冶金火盖。
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