CN106180705A - 一种粉末冶金制备方法 - Google Patents

一种粉末冶金制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106180705A
CN106180705A CN201610538414.9A CN201610538414A CN106180705A CN 106180705 A CN106180705 A CN 106180705A CN 201610538414 A CN201610538414 A CN 201610538414A CN 106180705 A CN106180705 A CN 106180705A
Authority
CN
China
Prior art keywords
scratch
powder metallurgy
little block
preparing powder
green body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610538414.9A
Other languages
English (en)
Inventor
李容军
曾阳庆
甘家毅
梁红梅
叶春燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHINALCO JINYUAN RARE-EARTH Co Ltd
Original Assignee
CHINALCO JINYUAN RARE-EARTH Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHINALCO JINYUAN RARE-EARTH Co Ltd filed Critical CHINALCO JINYUAN RARE-EARTH Co Ltd
Priority to CN201610538414.9A priority Critical patent/CN106180705A/zh
Publication of CN106180705A publication Critical patent/CN106180705A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B22F3/04—Compacting only by applying fluid pressure, e.g. by cold isostatic pressing [CIP]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种粉末冶金制备方法，包含以下步骤：1)制作成小块生坯；2)表面粉化修饰，在保护气体中，将步骤1)中的小块生坯的至少一个延伸面进行刮痕，表面保留刮痕产生的粉料，后将所述粉料平铺在延伸面上；3)将步骤2)中各个小块生坯排列拼接，将经刮痕处理的延伸面作为拼接面进行贴合，得到拼接生坯；4)将步骤3)中的拼接生坯放入组合模套中，等静压处理；5)烧结热处理获得烧结钕铁硼毛坯。本发明中，产品规格突破压机固有条件限制，在不改变现有生产设备情况下，可快速实现超大规格以及特殊形状产品的批量化生产。

Description

一种粉末冶金制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料的成型和烧结技术领域，更具体地说，它涉及一种粉末冶金制备方法。
背景技术
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成型和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，同时也存在着较为明显的缺点。
由于成型过程中粉末的流动性远不如液态金属，在压制过程中粉末颗粒之间、粉末和模具之间都存在着较大的摩擦力，压制脱模过程形成弹性后效，容易造成特殊形状，特别是表面积/体积的比例大的产品，造成开裂甚至断裂现象，因此现在的粉末冶金技术对产品结构形状还有一定的限制；现有成型工艺，过程需要在压机和模具的共同作用下进行压制，压机的规格大小限制了模具的规格大小，模具的规格大小直接限制了产品的规格尺寸，产品的规格、形状无法突破模具和压机本身的固有条件限制，开发特殊规格、特殊结构形状的粉末冶金制品受到了较大的限制，压机和模具都属高成本消耗品，同时也限制的粉末冶金技术的推广和应用。
开发一种突破粉末流动性差、突破压机和模具制约的新型粉末冶金制备方法，将给粉末冶金制品行业带来新的技术发展方向。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种能够使产品规格突破压机固有条件限制，在不改变现有生产设备情况下，可快速实现超大规格以及特殊形状产品的批量化生产的方法。
本发明采用的技术方案是这样的：一种粉末冶金制备方法，包含以下步骤：
一种粉末冶金制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
1)制作小块生坯：按配方称量原材料，并装到真空熔炼铸片炉中熔炼形成钕铁硼铸片合金，对铸片合金进行氢破碎并研磨粉末，将粉末压制成型制作成小块生坯；
2)表面粉化修饰：在保护气体中，将步骤1)中的小块生坯的至少一个延伸面进行刮痕，表面保留刮痕产生的粉料，后将所述粉料平铺在延伸面上；
3)组合拼接：组合拼接：将步骤2)中至少两块小块生坯排列拼接，将经刮痕处理的至少一个延伸面作为拼接面进行贴合，得到拼接生坯；
4)等静压：将步骤3)中的拼接生坯放入组合模套中，将所述的模套真空封装后在100～250MPa的等静压力下保压1～14秒；
5)烧结热处理：将经步骤4)处理的生坯在不高于熔点的温度下进行烧结热处理，冷却后即可获得烧结钕铁硼毛坯。
步骤1)中熔炼形成钕铁硼铸片合金的步骤为：原材料装到真空熔炼铸片炉中，对炉内系统进行抽真空，同时加热物料至微红，直至真空度降低到4Pa以下，停止抽真空，充氩气保护，加大功率加热使材料熔化，使钢液温度达到1400～1500℃，降低功率，保温5～10分钟后浇注。
步骤1)中粉末的粒度为0.1～10μm。
步骤2)中刮痕深度为0.01～10.0mm，刮痕之间的间隙宽度为0.01～10.0mm。
步骤2)中对小块生坯的延伸面进行刮痕的工具材质是硬质片状、和/或硬质线状材质。所述刮痕的工具是钢锯片。
步骤4)中的组合模套是由橡胶制成。
步骤5)中生坯的烧结温度为1050～1100℃，烧结时间为3～5小时，并且在900℃和500℃进行两级回火处理，淬冷至常温得到烧结钕铁硼毛坯。
本发明粉末冶金制备方法还包括步骤6)：将步骤5)中的毛坯进行磨加工和/或切片，检查接触面是否存在裂纹。
所述小块生坯的各个面均可作为延伸面做刮痕处理，不同小块生坯上对应和/或不对应的面均可以拼接在一起。
本发明的原理在于：将不同的压制生坯进行表面粉化修饰，达到颗粒的充分接触，以促进粉末颗粒间的物质传递；利用等静压将至少两块产品以粉化接触面按照设计尺寸方向实现物理联接；利用高温下(不高于熔点)生坯固体颗粒的相互键联产生颗粒黏结，通过发生烧结再结晶反应，将不同生坯烧结成为整体，实现以若干小规格生坯组合烧结成为特殊规格、尺寸和形貌的产品。
本发明与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明中，产品规格突破压机固有条件限制，在不改变现有生产设备情况下，可快速实现超大规格以及特殊形状产品的批量化生产。
2、压制模具制造成本低，利用现有模具，本发明通过若干块产品的组合排列，可快速实现超大规格以及特殊形状产品的批量化生产，避免开发特殊模具的技术难题，节约模具制造费用。
3、压制模具维护成本低，采用本发明方法，对压坯表面光洁度的要求大幅度降低，因此对模具的表面光洁度的要求也降低，模具的维护周期变长，使用寿命增加。
4、采用本发明方法，无须使用脱模剂，节约生产成本，同时降低产品因使用脱模剂而残留的碳含量，对产品质量更有保障。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
按设计配方称量原材料，将原材料装到真空熔炼铸片炉中，对系统进行抽真空，同时加热物料至微红，直至真空度降低到4Pa以下，停止抽真空，充氩保护，大功率加热使材料熔化，使钢液温度达到1400～1500℃，降低功率，保温5～10分钟后浇注，得到钕铁硼铸片合金。对铸片进行氢破碎，然后在气流磨中研磨成粒度为3～5μm的粉末。在磁场成型压机中取向、用压制成型的方式将粉末制作成小块生坯，生坯规格为62.8*59.5*47.8(mm)；如图1所示，在保护气体中，将小块生坯按设计尺寸的延伸方向用300*12*0.65钢锯片将至少一个延伸面(59.5*47.8)进行刮痕，刮痕深度0.01～5.0mm，表面保留刮痕产生的粉料，刮痕完成后将所述粉料平铺在延伸面上；将各个小块生坯排列拼接，将经刮痕处理的延伸面作为拼接面进行贴合，得到长方体状的拼接生坯(见图2)。将拼接生坯放入橡胶制成的组合模套中，将所述的模套真空封装后在100～250MPa的等静压力下保压1～14秒；在1050～1100℃下烧结3～5小时，在900℃和500℃进行两级回火处理，淬冷至常温得到规格为51.5*103*32.5(mm)的烧结钕铁硼毛坯；将毛坯进行磨加工和切片，检验接触面是否存在裂纹。
实施例2
按设计配方称量原材料，将原材料装到真空熔炼铸片炉中，对系统进行抽真空，同时加热物料至微红，直至真空度降低到4Pa以下，停止抽真空，充氩保护，大功率加热使材料熔化，使钢液温度达到1400～1500℃，降低功率，保温5～10分钟后浇注，得到钕铁硼铸片合金。对铸片进行氢破碎，然后在气流磨中研磨成粒度为3～5μm的粉末。在磁场成型压机中取向、用压制成型的方式将粉末制作成小块异形生坯，生坯规格为R*91*55*55.6(mm)；如图3所示，将8块小块生坯按设计尺寸的延伸方向，在保护气氛中，用300*12*0.65钢锯片将至少两个延伸面进行刮痕(如图3所示阴影部分)，刮痕深度0.01～5.0mm，表面保留刮痕产生的粉料，刮痕完成后将所述粉料平铺在延伸面上；将各个小块生坯按设计尺寸方向排列，以N、S、N、S……取向方向依次将延伸面与相邻的小块生坯的延伸面贴合在Φ120*46.5(mm)的铁芯上进行贴合，得到中空圆柱体状的拼接生坯(如图4所示)；将拼接生坯放入橡胶制成的组合模套中，将所述的模套真空封装后在100～250MPa的等静压力下保压1～14秒；在1050～1100℃下烧结3～5小时，在900℃和500℃进行两级回火处理，淬冷至常温得到规格为Φ200*Φ120*40(mm)的烧结钕铁硼辐射环毛坯；将毛坯进行磨加工和切片，检查接触面是否存在裂纹。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性，要求保护的范围也不局限于所作的描述。

Claims (10)

1.一种粉末冶金制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
1)制作小块生坯：按配方称量原材料，并装到真空熔炼铸片炉中熔炼形成钕铁硼铸片合金，对铸片合金进行氢破碎并研磨粉末，将粉末压制成型制作成小块生坯；
2)表面粉化修饰：在保护气体中，将步骤1)中的小块生坯的至少一个延伸面进行刮痕，表面保留刮痕产生的粉料，后将所述粉料平铺在延伸面上；
3)组合拼接：将步骤2)中至少两块小块生坯排列拼接，将经刮痕处理的至少一个延伸面作为拼接面进行贴合，得到拼接生坯；
4)等静压：将步骤3)中的拼接生坯放入组合模套中，将所述的模套真空封装后在100～250MPa的等静压力下保压1～14秒；
5)烧结热处理：将经步骤4)处理的生坯在不高于熔点的温度下进行烧结热处理，冷却后即可获得烧结钕铁硼毛坯。
2.根据权利要求1所述的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤1)中熔炼形成钕铁硼铸片合金的步骤为：原材料装到真空熔炼铸片炉中，对炉内系统进行抽真空，同时加热物料至微红，直至真空度降低到4Pa以下，停止抽真空，充氩气保护，加大功率加热使材料熔化，使钢液温度达到1400～1500℃，降低功率，保温5～10分钟后浇注。
3.根据权利要求1所述的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤1)中粉末的粒度为0.1～10μm。
4.根据权利要求1所述的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤2)中刮痕深度为0.01～10.0mm，刮痕之间的间隙宽度为0.01～10.0mm。
5.根据权利要求1所述的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤2)中对小块生坯的延伸面进行刮痕的工具材质是硬质片状、和/或硬质线状材质。
6.根据权利要求5所述的粉末冶金制备方法，其特征在于，所述刮痕的工具是钢锯片。
7.根据权利要求1所述的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤4)中的组合模套是由橡胶制成。
8.根据权利要求1所述的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤5)中生坯的烧结温度为1050～1100℃，烧结时间为3～5小时，并且在900℃和500℃进行两级回火处理，淬冷至常温得到烧结钕铁硼毛坯。
9.根据权利要求1～8所述的粉末冶金制备方法，其特征在于，还包括步骤6)：将步骤5)中的毛坯进行磨加工和/或切片，检查接触面是否存在裂纹。
10.根据权利要求9所述的粉末冶金制备方法，其特征在于，所述小块生坯的各个面均可作为延伸面做刮痕处理，不同小块生坯上对应和/或不对应的面均可以拼接在一起。
CN201610538414.9A 2016-07-08 2016-07-08 一种粉末冶金制备方法 Pending CN106180705A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610538414.9A CN106180705A (zh) 2016-07-08 2016-07-08 一种粉末冶金制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610538414.9A CN106180705A (zh) 2016-07-08 2016-07-08 一种粉末冶金制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106180705A true CN106180705A (zh) 2016-12-07

Family

ID=57474161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610538414.9A Pending CN106180705A (zh) 2016-07-08 2016-07-08 一种粉末冶金制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106180705A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107039167A (zh) * 2017-03-24 2017-08-11 北京祐林永磁材料有限公司 一种钕铁硼工艺加工工序
CN107511485A (zh) * 2017-08-28 2017-12-26 攀枝花学院 空心体金属零件的加工方法
CN108326291A (zh) * 2018-04-27 2018-07-27 西南应用磁学研究所 一种大尺寸材料的制备方法
CN108568526A (zh) * 2018-04-27 2018-09-25 西南应用磁学研究所 一种大尺寸材料的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060090603A1 (en) * 2004-09-24 2006-05-04 Kai U.S.A., Ltd., Dba Kershaw Knives Knife blade manufacturing process
CN102233428A (zh) * 2011-06-23 2011-11-09 宁波韵升股份有限公司 大块烧结钕铁硼永磁材料的制备方法
CN102747242A (zh) * 2012-07-26 2012-10-24 株洲金鼎硬质合金有限公司 一种大尺寸硬质合金的制备方法
CN103056371A (zh) * 2013-01-18 2013-04-24 徐州金石彭源稀土材料厂 一种制备取向长度L≥60mm的钕铁硼永磁材料的工艺
WO2016086397A1 (zh) * 2014-12-04 2016-06-09 浙江大学 镝氢化合物添加提高烧结钕铁硼磁体矫顽力的方法及产品

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060090603A1 (en) * 2004-09-24 2006-05-04 Kai U.S.A., Ltd., Dba Kershaw Knives Knife blade manufacturing process
CN102233428A (zh) * 2011-06-23 2011-11-09 宁波韵升股份有限公司 大块烧结钕铁硼永磁材料的制备方法
CN102747242A (zh) * 2012-07-26 2012-10-24 株洲金鼎硬质合金有限公司 一种大尺寸硬质合金的制备方法
CN103056371A (zh) * 2013-01-18 2013-04-24 徐州金石彭源稀土材料厂 一种制备取向长度L≥60mm的钕铁硼永磁材料的工艺
WO2016086397A1 (zh) * 2014-12-04 2016-06-09 浙江大学 镝氢化合物添加提高烧结钕铁硼磁体矫顽力的方法及产品

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
祝强，马英伯，李明生，陈红: "大块烧结NdFeB磁体的生产技术探讨", 《磁性材料及器件》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107039167A (zh) * 2017-03-24 2017-08-11 北京祐林永磁材料有限公司 一种钕铁硼工艺加工工序
CN107511485A (zh) * 2017-08-28 2017-12-26 攀枝花学院 空心体金属零件的加工方法
CN108326291A (zh) * 2018-04-27 2018-07-27 西南应用磁学研究所 一种大尺寸材料的制备方法
CN108568526A (zh) * 2018-04-27 2018-09-25 西南应用磁学研究所 一种大尺寸材料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106180705A (zh) 一种粉末冶金制备方法
CN103600065B (zh) 一种粉末冶金齿轮及其制备方法
CN104439192A (zh) 一种蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法
CN103769563A (zh) 一种活性元素烧结zta颗粒增强钢铁基复合磨辊及磨盘的制备方法
CN104308157A (zh) 一种粉末冶金工艺方法
CN104148618A (zh) 一种TiC基硬质合金网格复合增强磨辊
CN105195265A (zh) 双复合耐磨锤头及其制造方法
CN102773483B (zh) 一种粉末冶金制截止阀阀座的方法
CN106111946A (zh) 一种复合陶瓷金属耐磨坯件制备方法及其制品
CN102921925A (zh) 一种降低铁基表面复合材料浇注温度的方法
CN105081315A (zh) 一种烧结钕铁硼的压制成型模具
CN104741173B (zh) 一种复合材料磨辊的制造方法
CN105437089A (zh) 一种蓝宝石减薄金刚石树脂砂轮及制备方法
CN103056369A (zh) 粉末冶金制作零件的生产工艺
CN105161278A (zh) 一种大块烧结钕铁硼永磁体的制备方法
CN101920720B (zh) 柱塞体和其制造方法
CN202955964U (zh) 双管式磁钢烧结炉
CN114570482B (zh) 一种三液双相双金属-zta陶瓷复合材料反击式破碎机板锤及其制造方法
CN105149523A (zh) 太阳能用顶板毛坯铸造模具及铸造工艺
CN103347625B (zh) 通过等静压成型的部件实现连续铸造和锻造操作的盐芯的制造方法
CN103009271A (zh) 单斜边金刚石树脂砂轮及其生产工艺
CN107338367A (zh) 一种改性粉末冶金活塞环的制备方法
CN106552937A (zh) 一种粉末压制成型的排气方法
CN203155986U (zh) 缓冲型铝压铸模具
CN104016329B (zh) 高密度高强度石墨的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161207

RJ01 Rejection of invention patent application after publication