CN105234415A - 一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺 - Google Patents

一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺，包括如下步骤：a、把粉末冶金混合压制后送入预设的模具制成毛坯件；b、把毛坯件耐火材料平板上，其中耐火材料平板与毛坯件轮廓造型相适配；c、利用传送网带将毛坯件送入到烧结炉内，烧结炉为网带烧结炉，烧结炉内的发热元件以及炉胆材料选用碳化硅材料；d、在毛坯件的上方放置一块耐火材料平板，使得毛坯件夹持在两块平板之间；e、对烧结炉进行加热，烧结温度控制在1120~1200°，烧结时间控制在2~3个小时；f、将烧结后的产品浸入机油中处理；d、将浸油后的产品进行去毛刺工序。本发明能有效解决产品烧结后变形明显的问题，提高制品的精度，缩短生产周期，降低制造成本。

Description

一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺
技术领域
本发明涉及一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺。
背景技术
粉末冶金制品传统采用真空烧结，由于烧结温度高，制品烧结后易变形，特别是对于径向尺寸大、厚度薄的产品烧结后出现的变形翘曲更为明显。
例如对于外径为60mm、厚度为6mm的铁基制品，采用传统工艺烧结后，制品的平面度增大了0.2~0.4mm，因产品变形明显，不能满足使用要求（类似这种规格的制品，客户要求的变形量必须小于或等于0.1mm）。
为此，有必要对粉末冶金制品的烧结工艺进行改变，以防止出现或减小铁基制品（尤其是径向尺寸大、厚度薄的制品）经高温烧结后出现的翘曲变形。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺，能有效解决径向尺寸较大而厚度较薄的产品烧结后变形明显的问题，提高制品的精度，缩短生产周期，降低制造成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺，包括如下步骤：
a、把粉末冶金混合压制后送入预设的模具制成毛坯件；
b、把毛坯件耐火材料平板上，其中耐火材料平板与毛坯件轮廓造型相适配；
c、利用传送网带将毛坯件送入到烧结炉内，烧结炉为网带烧结炉，烧结炉内的发热元件以及炉胆材料选用碳化硅材料；
d、在毛坯件的上方放置一块耐火材料平板，使得毛坯件夹持在两块平板之间；
e、对烧结炉进行加热，烧结温度控制在1120~1200°，烧结时间控制在2~3个小时；
f、将烧结后的产品浸入机油中处理；
g、将浸油后的产品进行去毛刺工序。
作为上述技术方案的改进，在烧结炉中全程采用分解氨气作为烧结保护气氛，分解氨气是由氨气经分解、干燥后制得。
作为上述技术方案的进一步改进，在整个烧结过程中，烧结炉的炉膛前后端各配置一个通气口。
进一步，在烧结炉内，温度控制分为升温阶段、保温阶段和冷却阶段，升温阶段温度为0~1120°，时间为30~90分钟，保温阶段温度为1120~1200°，时间为2~3个小时，冷却阶段为自然冷却。
优选的，保温阶段温度为1150°。
本发明的有益效果是：采用上述工艺的本发明，代替了同行业普遍采用的通过磨削加工纠正变形的做法，能有效解决径向尺寸较大而厚度较薄的产品烧结后变形明显的问题，提高制品的精度，缩短生产周期，降低制造成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明的一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺，包括如下步骤：
a、把粉末冶金混合压制后送入预设的模具制成毛坯件；
b、把毛坯件耐火材料平板上，其中耐火材料平板与毛坯件轮廓造型相适配，耐火材料可以选用氧化物如氧化铝、难容化合物如氮化硼等等；
c、利用传送网带将毛坯件送入到烧结炉内，烧结炉为网带烧结炉，烧结炉内的发热元件以及炉胆材料选用碳化硅材料；
d、在毛坯件的上方放置一块耐火材料平板，使得毛坯件夹持在两块平板之间，以减少产品在烧结过程中因高温而发生的变形现象；
e、对烧结炉进行加热，烧结温度控制在1120~1200°，烧结时间控制在2~3个小时；
f、将烧结后的产品浸入机油中处理；
g、将浸油后的产品进行去毛刺工序。
在本实施例中，在烧结炉中全程采用分解氨气作为烧结保护气氛，分解氨气是由氨气经分解、干燥后制得，其主要成分是氢气和氮气，其中氢气具有还原作用，氮气不但有保护炉膛里的产品不被氧化作用，还能与制品起氮化作用，有利于提高制品的强度和硬度，弥补网带烧结温度低的缺点。
进一步，在整个烧结过程中，烧结炉的炉膛前后端各配置一个通气口，以保证炉膛内有足够量的气体作为保护，有效避免产品在烧结过程中被氧化或脏化。
在烧结炉内，温度控制分为升温阶段、保温阶段和冷却阶段，升温阶段温度为0~1120°，时间为30~90分钟，保温阶段温度为1120~1200°，最佳保温阶段温度为1150°，时间为2~3个小时，冷却阶段为自然冷却。
在实施例中，选取了三个参数进行测试，制品选用尺寸为Φ60mm×6mm，
升温阶段时间 保温阶段温度 保温阶段时间
30分钟 1120° 2分钟
60分钟 1150° 2.5分钟
90分钟 1200° 3分钟
经试验测试，其力学性能与真空一次烧结的工艺相当；在生产效率上，网带炉的产量是真空炉的6倍，烧结成本降低了60%左右，变形量控制在了0.08mm以内，满足了客户的使用要求。
本发明通过采用上述工艺，代替了同行业普遍采用的通过磨削加工纠正变形的做法，能有效解决径向尺寸较大而厚度较薄的产品烧结后变形明显的问题，提高制品的精度，缩短生产周期，降低制造成本。

Claims (5)

1.一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a、把粉末冶金混合压制后送入预设的模具制成毛坯件；
b、把毛坯件耐火材料平板上，其中耐火材料平板与毛坯件轮廓造型相适配；
c、利用传送网带将毛坯件送入到烧结炉内，烧结炉为网带烧结炉，烧结炉内的发热元件以及炉胆材料选用碳化硅材料；
d、在毛坯件的上方放置一块耐火材料平板，使得毛坯件夹持在两块平板之间；
e、对烧结炉进行加热，烧结温度控制在1120~1200°，烧结时间控制在2~3个小时；
f、将烧结后的产品浸入机油中处理；
g、将浸油后的产品进行去毛刺工序。
2.根据权利要求1所述的一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺，其特征在于：在烧结炉中全程采用分解氨气作为烧结保护气氛，分解氨气是由氨气经分解、干燥后制得。
3.根据权利要求2所述的一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺，其特征在于：在整个烧结过程中，烧结炉的炉膛前后端各配置一个通气口。
4.根据权利要求3所述的一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺，其特征在于：在烧结炉内，温度控制分为升温阶段、保温阶段和冷却阶段，升温阶段温度为0~1120°，时间为30~90分钟，保温阶段温度为1120~1200°，时间为2~3个小时，冷却阶段为自然冷却。
5.根据权利要求4所述的一种高温烧结粉末冶金制品的防变形工艺，其特征在于：保温阶段温度为1150°。
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