CN102794449A - 一种包铜铁粉的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包铜铁粉的生产方法，铜占所述复合粉末总重量的5.05%—38.5%（重量百分数），余量为铁；通过按照设定的铜包铁复合粉成分，分别称取适量的氧化铜粉和铁粉；并将称取的氧化铜粉和纯铁粉置于球磨机或混料机中混合均匀；再将混合均匀的粉末移入还原炉中，在氨分解气或氨燃烧气氛保护下进行还原扩散制得；本发明的有益效果在于生产工艺简单，降低生产成本；并且根据本发明的制得的铜包铁颗粒表面的铜层完整而致密，保证铜包铁复合粉质量；同时，制备过程没有有害物质排放，避免了对环境造成污染和破坏。

Description

一种包铜铁粉的生产方法

 

技术领域

本发明涉及一种铜合金粉的制备方法，尤其涉及一种包铜铁粉的生产方法。

 

背景技术

在粉末冶金领域，铜及铜合金粉末的用量仅次于铁粉，主要用于粉末冶金零部件、金刚石工具、电工合金等行业，在工业生产中发挥着重要的作用。含油轴承具有成本低廉、结构简化等优势。随着粉末冶金应用范围的逐步扩大，作为粉末冶金主要应用之一的含油轴承的使用也越来越广泛。由于铜原材料的价格偏高，因此使用含铜量较高的铜粉收到较严重的制约。

铜包铁复合粉是近年来开发的含油轴承的理想材料，它是以铁粉为基础，在其颗粒表面包覆一侧铜膜，形成一种外观颜色与铜粉类似的铁基复合粉。用铜包铁复合粉生产的含油轴承，不仅符合环保要求，而且价格低得多，得到广大用户的广泛应用和推广。

目前工业上生产铜包铁复合粉的方法主要是采用铁粉、硫酸铜置换生产的，其基本过程是基于化学置换的原理，将铁粉加入含铜离子的溶液中，在控制pH值、搅拌、适当的温度等条件下，将溶液中的铜置换出来，并在铁粉表面结晶，而后经过清洗、干燥等工序得到铜包铁复合粉末。废液中含有大量的硫酸铁，需要进行废水处理。部分小企业为了降低成本，直接将废水进行排放，影响环境。

生产铜包铁复合粉的另一种常见生产方法是扩散法。其基本过程是将铜粉和还原纯铁粉直接按照一定的比例混合均匀，然后在一定温度下、在还原性气氛保护中进行烧结，使铜和铁发生相互扩散，使铜粉熔化并包覆在铁粉颗粒表面，从而在铁颗粒表面得到包复的铜层。这种方法的最大问题是混合过程中铜颗粒不可能均匀地粘附在铁颗粒表面，而且混合后粘附在铁表面的铜与铁是一种机械结合，其结合强度很低。

因此，需要开发一种综合利用的包铜铁粉的生产方法，既降低生产成本，又保证铜包铁复合粉质量，同时避免对环境的污染。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种铜包铁生产方法，既降低生产成本，又保证铜包铁复合粉质量，同时避免对环境的污染。

本发明为实现上述发明目的，所采用的技术方案如下：一种包铜铁粉的生产方法，铜占所述复合粉末总重量的5.05%—38.5%（重量百分数），余量为铁；该方法的具体步骤如下： 

1），按照设定的铜包铁复合粉成分，分别称取适量的氧化铜粉和铁粉；

2），将称取的氧化铜粉和纯铁粉置于球磨机或混料机中混合均匀；

3），将混合均匀的粉末移入还原炉中，在氨分解气或氨燃烧气氛保护下进行还原扩散，还原扩散温度620~820℃，还原扩散处理时间1.5~3.8小时；还原扩散完成后，继续在保护气氛中冷却至55℃以下出炉；

4），对还原扩散后的粉末体进行破碎、筛分；

5），对筛分后的铜包铁复合粉末进行混粉、检验、计量和包装入库。

由于常温下很容易发生铁还原氧化铜的过程，因此当氧化铜粉和纯铁粉在球磨机或混料机中混合时，氧化铜和铁颗粒会发生接触并在接触界面上发生上述还原反应，因此，氧化铜和铁颗粒就能够形成较好的界面结合，从而使氧化铜颗粒粘附包裹在铁颗粒表面；而且该还原反应形成的界面结合力较高。

此后将混合粉末送入还原炉中，就是使金属表面的氧化物发生化学反应，夺去氧化物中的氧，使金属粉末的表面是纯净的，原来包复在铁颗粒表面的氧化铜被还原成纯铜，纯铜之间也会发生扩散结合，从而使得铁颗粒表面的铜层变得完整而致密。

本发明的相应步骤、以及扩散温度、还原扩散处理时间以及出炉温度等参数都经过大量实验得到。

本发明的有益效果在于：生产工艺简单，降低生产成本；并且根据本发明的制得的铜包铁颗粒表面的铜层完整而致密，保证铜包铁复合粉质量；同时，制备过程没有有害物质排放，避免了对环境造成污染和破坏。

 

具体实施方式

实施例1

铜占所述复合粉末总重量的5.05%（重量百分数），余量为铁： 

1），按照设定的铜包铁复合粉成分，分别称取适量的氧化铜粉和铁粉；

2），将称取的氧化铜粉和纯铁粉置于球磨机或混料机中混合均匀；

3），将混合均匀的粉末移入还原炉中，在氨分解气保护下进行还原扩散，还原扩散温度620℃，还原扩散处理时间1.5小时；还原扩散完成后，继续在保护气氛中冷却至55℃以下出炉；

4），对还原扩散后的粉末体进行破碎、筛分；

5），对筛分后的铜包铁复合粉末进行混粉、检验、计量和包装入库。

 

实施例2

铜占所述复合粉末总重量的38.5%（重量百分数），余量为铁： 

1），按照设定的铜包铁复合粉成分，分别称取适量的氧化铜粉和铁粉；

2），将称取的氧化铜粉和纯铁粉置于球磨机或混料机中混合均匀；

3），将混合均匀的粉末移入还原炉中，在氨燃烧气氛保护下进行还原扩散，还原扩散温度820℃，还原扩散处理时间3.8小时；还原扩散完成后，继续在保护气氛中冷却至52℃以下出炉；

4），对还原扩散后的粉末体进行破碎、筛分；

5），对筛分后的铜包铁复合粉末进行混粉、检验、计量和包装入库。

 

实施例3

铜占所述复合粉末总重量的18%（重量百分数），余量为铁； 

1），按照设定的铜包铁复合粉成分，分别称取适量的氧化铜粉和铁粉；

2），将称取的氧化铜粉和纯铁粉置于球磨机或混料机中混合均匀；

3），将混合均匀的粉末移入还原炉中，在氨燃烧气氛保护下进行还原扩散，还原扩散温度700℃，还原扩散处理时间2.5小时；还原扩散完成后，继续在保护气氛中冷却至50℃以下出炉；

4），对还原扩散后的粉末体进行破碎、筛分；

5），对筛分后的铜包铁复合粉末进行混粉、检验、计量和包装入库。

Claims (1)

1.一种包铜铁粉的生产方法，铜占所述复合粉末总重量的5.05%—38.5%（重量百分数），余量为铁；其特征在于，该方法的具体步骤如下： 

1），按照设定的铜包铁复合粉成分，分别称取适量的氧化铜粉和铁粉；

2），将称取的氧化铜粉和纯铁粉置于球磨机或混料机中混合均匀；

3），将混合均匀的粉末移入还原炉中，在氨分解气或氨燃烧气氛保护下进行还原扩散，还原扩散温度620~820℃，还原扩散处理时间1.5~3.8小时；还原扩散完成后，继续在保护气氛中冷却至55℃以下出炉；

4），对还原扩散后的粉末体进行破碎、筛分；

5），对筛分后的铜包铁复合粉末进行混粉、检验、计量和包装入库。