CN106862555A - 一种铁铜锡锌复合粉及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种铁铜锡锌复合粉及制备方法，铁铜锡锌复合粉，它主要由铜、铁、锡、锌按重量百分比混合而成，其特征在于所述的铜占所述复合粉末总重量的18%—20%，锡占所述复合粉末总重量的1%—3%，锌占所述复合粉末总重量的1%—3%，余量为铁。所述的制备方法是：以还原铁粉为核心，以硫酸铜为铜源，采用直接置换法制备包覆型铁铜双金属粉末，制备的铁铜双金属粉末中混入锡粉和锌粉，将混合粉在网带炉内在氨分解气氛保护下进行还原烧结；将烧结后的粉块破碎、过筛、包装成复合粉成品；它提高了铁和铜基体的结合强度，引入锡锌粉能够降低烧结温度，有利于降低成本，能够提高混合粉均匀程度，防止粉末混合及转运过程发生偏析。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁铜锡锌复合粉及制备方法，属于粉末冶金复合粉及其制备技术领域。
背景技术
包覆粉末是一种新型的涂层材料和粉末冶金材料,它以其独特的性能及众多的品种广泛地用于国防工业、机械制造业、化学工业等领域。包覆粉末在微观上具有多相性,包覆完整性,可按不同需要突出各组分的特点；在宏观上具有均一性,可使产品金相结构非常均匀,大大减少或消除了混合不均匀所造成的产品成分不一,性能不稳定的弊病。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。如含油轴承具有成本低廉、结构简化等优势，而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层铜膜，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，但是在实际使用中还有一定的缺点：1) 性能不佳：铜包铁材料制做的轴承，高转速场合寿命无法达到产品要求，只能用在低速低载的场合。2) 烧结温度偏高：铜包铁材料，烧结温度在850℃左右，实际生产中使用铜基烧结炉烧结，铜基烧结温度在750℃左右，和铜包铁烧结温度相差过大，调温浪费过高；由于铜包铁材料订单偏少，频繁调温浪费惊人。
发明内容
本发明目的在于克服现有铜包铁粉存在的上述缺点,提供一种铁铜锡锌复合粉及制备方法，它引入锡和锌两种合金元素，降低复合粉烧结温度，使复合粉烧结温度与铜基烧结温度接近，减少由于调温造成的浪费，提高材料强度和耐磨性。
本发明为实现上述发明目的，所采用的技术方案如下：一种铁铜锡锌复合粉，它主要由铜、铁、锡、锌按照重量百分比混合而成，所述的铜占所述复合粉末总重量的18%—20%，锡占所述复合粉末总重量的1%—3%，锌占所述复合粉末总重量的1%—3%余量为铁。
作为优选：所述的铜占所述复合粉末总重量的19%，锡占所述复合粉末总重量的2%，锌占所述复合粉末总重量的2%，铁占所述复合粉末总重量的77%。
一种用于制备所述铁铜锡锌复合粉的方法，所述的制备方法是：以还原铁粉为核心，以硫酸铜为铜源，采用直接置换法制备包覆型铁铜双金属粉末，制备的铁铜双金属粉末中混入锡粉和锌粉，将混合粉在网带炉内在氨分解气氛保护下进行还原烧结；将烧结后的粉块破碎、过筛、包装成复合粉成品。
作为优选：所述的制备方法具体包括如下工序：
1）硫酸铜，将一定量的硫酸铜固体溶解，配制成硫酸铜溶液
2）调PH值，用冰醋酸调节，使硫酸铜溶液PH值到0.5-4.8；
3）稳定剂，加入硫酸铜重量6%DM，搅拌1-3分钟；
4）加入铁粉（置换），加入硫酸铜重量1.25倍的铁粉，搅拌5-7分钟；
5）沉淀，清洗，过滤，将上述沉淀30分钟，除去清液，加入清水洗涤至无酸性为止，再离心脱干；
6）烘干，70-80℃下，烘干2小时；
7）混合，铜包铁复合粉+1-3%锡粉+1-3%锌粉-混合1-2小时；
8）还原烧结，在网带炉烧结炉里，500-600℃还原、烧结1-2小时；
9）破碎、过筛；
10）包装。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作详细的介绍：一种铁铜锡锌复合粉，它主要由铜、铁、锡、锌按照重量百分比混合而成（以下实施例相同），所述的铜占所述复合粉末总重量的18%—20%，锡占所述复合粉末总重量的1%—3%，锌占所述复合粉末总重量的1%—3%余量为铁。
一种铁铜锡锌复合粉的制备方法，所述的制备方法是：以还原铁粉为核心，以硫酸铜为铜源，采用直接置换法制备包覆型铁铜双金属粉末，制备的铁铜双金属粉末中混入锡粉和锌粉，将混合粉在网带炉内在氨分解气氛保护下进行还原烧结；将烧结后的粉块破碎、过筛、包装成复合粉成品。
实施例1
一种铁铜锡锌复合粉的生产方法，铜占所述复合粉末总重量的20%，锡占所述复合粉末总重量的3%，锌占所述复合粉末总重量的3%，余量为铁；该方法的具体步骤如下：
1）硫酸铜，将一定量硫酸铜固体溶解，配制成硫酸铜溶液
2）调PH值，用冰醋酸调节，使硫酸铜溶液PH值到0.5-4.8；
3）稳定剂，加入硫酸铜重量6%DM，搅拌1-3分钟
4）加入铁粉（置换），加入硫酸铜重量的1.25倍的铁粉，搅拌5-7分钟
5）沉淀，清洗，过滤，将上述沉淀30分钟，除去清液，加入清水洗涤至无酸性为止，再离心脱干
6）烘干，70-80℃下，烘干2小时。
7）混合，铜包铁复合粉+3%锡粉+3%锌粉-混合1-2小时
8）还原、烧结，在网带炉烧结炉里，500-600℃还原、烧结1-2小时
9）破碎、过筛
10）包装
实施例2
一种铁铜锡锌复合粉的生产方法，铜占所述复合粉末总重量的19%，锡占所述复合粉末总重量的1%，锌占所述复合粉末总重量的3%，余量为铁；该方法的具体步骤如下：
1）硫酸铜，将一定量硫酸铜固体溶解，配制成硫酸铜溶液
2）调PH值，用冰醋酸调节，使硫酸铜溶液PH值到0.5-4.8；
3）稳定剂，加入硫酸铜重量6%DM，搅拌1-3分钟
4）加入铁粉（置换），加入硫酸铜重量的1.25倍的铁粉，搅拌5-7分钟
5）沉淀，清洗，过滤，将上述沉淀30分钟，除去清液，加入清水洗涤至无酸性为止，再离心脱干
6）烘干，70-80℃下，烘干2小时。
7）混合，铜包铁复合粉+1%锡粉+3%锌粉-混合1-2小时
8）还原、烧结，在网带炉烧结炉里，500-600℃还原、烧结1-2小时
9）破碎、过筛
10）包装
实施例3
一种铁铜锡锌复合粉的生产方法，铜占所述复合粉末总重量的18%，锡占所述复合粉末总重量的1%，锌占所述复合粉末总重量的3%，余量为铁；该方法的具体步骤如下：
1）硫酸铜，将一定量硫酸铜固体溶解，配制成硫酸铜溶液
2）调PH值，用冰醋酸调节，使硫酸铜溶液PH值到0.5-4.8；
3）稳定剂，加入硫酸铜重量6%DM，搅拌1-3分钟
4）加入铁粉（置换），加入硫酸铜重量的1.25倍的铁粉，搅拌5-7分钟
5）沉淀，清洗，过滤，将上述沉淀30分钟，除去清液，加入清水洗涤至无酸性为止，再离心脱干
6）烘干，70-80℃下，烘干2小时。
7）混合，铜包铁复合粉+1%锡粉+3%锌粉-混合1-2小时
8）还原、烧结，在网带炉烧结炉里，500-600℃还原、烧结1-2小时
9）破碎、过筛
10）包装
本发明的有益效果在于： 1）根据本发明的制得的铜锡锌包铁颗粒表面的合金层完整而致密，保证铜锡锌包铁复合粉质量；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。 2）铜基烧结炉烧结，铜包铁配方与铜基烧结温度相差100℃。调温需要9 个小时。而铁铜锡锌包铁复合粉与铜基烧结温度接近，只需要1.5 个小时。
Claims (4)
1.一种铁铜锡锌复合粉，它主要由铜、铁、锡、锌按照重量百分比混合而成，其特征在于所述的铜占所述复合粉末总重量的18%—20%，锡占所述复合粉末总重量的1%—3%，锌占所述复合粉末总重量的1%—3%，余量为铁。
2.根据权利要求1所述的铁铜锡锌复合粉，其特征在于所述的铜占所述复合粉末总重量的19%，锡占所述复合粉末总重量的2%，锌占所述复合粉末总重量的2%，铁占所述复合粉末总重量的77%。
3.一种用于制备权利要求1或2所述铁铜锡锌复合粉的方法，其特征在于所述的制备方法是：以还原铁粉为核心，以硫酸铜为铜源，采用直接置换法制备包覆型铁铜双金属粉末，制备的铁铜双金属粉末中混入锡粉和锌粉，将混合粉在网带炉内在氨分解气氛保护下进行还原烧结；将烧结后的粉块破碎、过筛、包装成复合粉成品。
4.根据权利要求3所述的铁铜锡锌复合粉的制备方法，其特征在于所述的制备方法具体包括如下工序：
1）硫酸铜，将一定量的硫酸铜固体溶解，配制成硫酸铜溶液
2）调PH值，用冰醋酸调节，使硫酸铜溶液PH值到0.5-4.8；
3）稳定剂，加入硫酸铜重量6%DM，搅拌1-3分钟；
4）加入铁粉（置换），加入硫酸铜重量1.25倍的铁粉，搅拌5-7分钟；
5）沉淀，清洗，过滤，将上述沉淀30分钟，除去清液，加入清水洗涤至无酸性为止，再离心脱干；
6）烘干，70-80℃下，烘干2小时；
7）混合，铜包铁复合粉+1-3%锡粉+1-3%锌粉-混合1-2小时；
8）还原烧结，在网带炉烧结炉里，500-600℃还原、烧结1-2小时；
9）破碎、过筛；
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