CN108637259A - 一种粉末冶金锯片上下压板及其生产方法 - Google Patents

一种粉末冶金锯片上下压板及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种粉末冶金锯片上下压板及其生产方法。所述方法包括：(1)按预设的质量百分比，将各原料组分的粉末混合均匀，得到粉末原料；(2)将所述粉末原料置于锯片上下压板模具中，在压力75～85T下压制成型，采用多层模板粉末压制设备压制，得到成型坯；(3)将所述成型坯在氮氢烧结气氛保护作用下，通过三段烧结工艺，得到烧结制品；(4)将合金烧结体表面清洁、去毛刺之后，得到所述粉末冶金锯片上下压板；(5)将粉末冶金锯片上下压板通过电涌进行表面涂色，使压板具有保护层。本发明将原料进行合理配比，使得本发明的粉末冶金锯片上下压板的密度均匀，大大提高了粉末冶金锯片上下压板的力学性能。

Description

一种粉末冶金锯片上下压板及其生产方法
技术领域
本发明属于粉末冶金生产技术领域，具体涉及一种粉末冶金锯片上下压板及其生产方法。
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，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。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，具有复杂零件的快速成形能力和材料高利用率的优势。
随着我国国民经济的高速发展和工业用品工具市场的日益成熟，电动工具的性能要求也越来越高，锯片压板工作时转速高，工作强度大，因此对锯片压板的力学性能要求也越来越高。
传统技术中，锯片上下压板通过铸造工艺制备而成，技术落后、设备陈旧、能耗和原材料消耗高、环境污染严重以及工人作业环境恶劣等问题，使得经过压制成的成型坯的密度不均匀，最终导致制备得到的锯片上下压板的密度小及力学性能较差,无法满足国民经济快速发展的需要。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题和缺陷，提供一种粉末冶金锯片上下压板生产方法。解决了现有技术中，密度不均匀，力学性能较差的技术缺陷。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种粉末冶金锯片上下压板的生产方法，包括如下步骤：
(1)按预设的质量百分比，将各原料组分的粉末混合均匀，得到粉末原料；
(2)将所述粉末原料置于锯片上下压板模具中，在压力75～85T下压制成型，采用多层模板粉末压制设备压制，得到成型坯；所述多层模板粉末压制设备的多层模架由上二下三共五层模板组成；
(3)将所述成型坯在氮氢烧结气氛保护作用下，通过三段烧结工艺，得到密度大于等于6.9g/cm3的烧结制品；
(4)将合金烧结体表面清洁、去毛刺之后，得到所述粉末冶金锯片上下压板；
(5)将粉末冶金锯片上下压板通过电涌进行表面涂色，使压板具有保护层。
本发明的多层模板粉末压制设备采用整体框架式结构，分为主体框架和多层模架两部分，压制设备的横梁、立柱、底座和预警拉杆组成主题框架，多层模架由上二下三共五层模板组成，即两层上模板和三层下模板；模板由油缸驱动；压制时，模具的动作为：装粉、模具闭合、压制和脱模。
所述的步骤(1)中按预设的质量百分比，各原料组分通过真空球磨混粉罐，在转速200r/min～240r/min下进行均匀混合。
所述的步骤(2)中在压力75～85T下，进温模压制成型。
所述的步骤(3)通过三段烧结工艺，在氮氢烧结气氛保护作用下，经550℃、650℃、750℃、850℃四阶段的预热处理，将成型坯预热至850℃，各预热阶段预热20min，将预热制品在氮氢烧结气氛保护作用下，经1050℃高温烧结20min，之后将初次烧结制品在氮氢烧结气氛保护作用下，经1110～1135℃高温烧结20min，得到密度大于等于6.9g/cm3的烧结制品。
本发明的原料组分配比对于粉末冶金锯片上下压板的力学性能有着很大的影响，本发明公开了一种粉末冶金锯片上下压板，以质量百分比计，原料组分组成：碳0.8-1％、铜0.8-1.2％、镍0.8-1.2％、锰0.1～0.3％、钼0.2～0.4％、微粉蜡0.6-0.8％、余量为铁，其中各组分的粒径如下：碳粉23μm，铜粉48μm，镍粉48μm，锰粉48μm，钼粉48μm，微粉蜡23μm，铁粉75μm。
本发明还公开了一种粉末冶金锯片上下压板，以质量百分比计，原料组分组成：碳0.7-0.9％、锰0.1～0.3％、微粉蜡0.6-0.8％、余量为铁，其中各组分的粒径如下：碳粉23μm，锰粉48μm，微粉蜡23μm，铁粉75μm。
本发明还公开了一种粉末冶金锯片上下压板，以质量百分比计，原料组分组成：碳0.7-0.9％、铜1-1.2％、钼0.2～0.4％、微粉蜡0.6-0.8％、余量为铁，其中各组分的粒径如下：碳粉23μm，铜粉48μm，钼粉48μm，微粉蜡23μm，铁粉75μm。
本发明的粉末冶金件通过合理的冶金粉末配比混合，制备得到一种性能优良的粉末冶金件，本发明的原料组分可以制备多种粉末冶金件，例如不同种类的压板。
本发明通过合理配比混合，使得本发明中各原料组分发挥着各自作用的同时，各个组分相互协同增效，制备得到本发明粉末冶金锯片上下压板，提高了本发明粉末冶金锯片上下压板的密度、强度等力学性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明将原料进行合理配比，使得本发明的粉末冶金锯片上下压板的密度均匀，而且压板的密度可达6.9g/cm3以上，本发明的粉末冶金锯片上下压板的抗拉强度可达480MPa，伸长率5.5％，冲击能量46J，在高速旋转过程中以6000-8000转每分钟进行12小时以上不破裂。本发明大大提高了粉末冶金锯片上下压板的力学性能。而且本发明应用范围较广，应用于锯片压板的夹持机构中，可以使得锯片的运行平稳，增强锯片的使用效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种粉末冶金锯片上下压板生产方法，包括以下步骤：
(1)按碳0.9％、锰0.3％，微粉蜡0.6％、余量为铁的质量百分比，将各原料组分的粉末混合均匀，其中碳粉粒径23μm，锰粉48μm，微粉蜡粒径23μm，铁粉粒径75μm，得到粉末原料；
(2)将所述粉末原料置于锯片上下压板模具中，在压力80T下压制成型，采用多层模板粉末压制设备压制，得到成型坯；所述多层模板粉末压制设备的多层模架由上二下三共五层模板组成(采用上二下三压制)，得到成型坯；
(3)将所述成型坯在氮氢烧结气氛保护作用下，经550℃、650℃、750℃、850℃四阶段的预热处理，将成型坯预热至850℃，各预热阶段预热20min，将预热制品在氮氢烧结气氛保护作用下，经1050℃高温烧结20min，之后将初次烧结制品在氮氢烧结气氛保护作用下，经1120℃高温烧结20min，温度波动控制在±2℃以内，得到密度大于等于6.9g/cm3的烧结制品。
(4)将合金烧结体表面清洁、去毛刺之后，得到所述粉末冶金锯片上下压板。
对比例一
本对比例中粉末冶金锯片上下压板生产方法如下：在压力50T下压制成型；其余步骤与实施例1中制备粉末冶金锯片上下压板的制备工艺相同。
实施例二
本发明提出的一种粉末冶金锯片上下压板生产方法，包括以下步骤：
(1)按碳0.7％、铜1％、钼0.2％、微粉蜡0.8％、余量为铁的质量百分比，将各原料组分的粉末混合均匀，各组分粒径如下：碳粉23μm，铜粉48μm，钼粉48μm，微粉蜡23μm，铁粉75μm，得到粉末原料；
(2)将所述粉末原料置于锯片上下压板模具中，在压力80T下压制成型，采用上二下三压制，得到成型坯；
(3)将所述成型坯在氮氢烧结气氛保护作用下，经550℃、650℃、750℃、850℃四阶段的预热处理，将成型坯预热至850℃，各预热阶段预热20min，将预热制品在氮氢烧结气氛保护作用下，经1050℃高温烧结20min，之后将初次烧结制品在氮氢烧结气氛保护作用下，经1120℃高温烧结20min，温度波动控制在±2℃以内，得到密度大于等于6.9g/cm3的烧结制品。
(4)将合金烧结体表面清洁、去毛刺之后，得到所述粉末冶金锯片上下压板。
对比例二
本对比例中粉末冶金锯片上下压板生产方法如下：所述成型坯在1090℃下烧结；其余步骤与实施例2中制备粉末冶金锯片上下压板的制备工艺相同。
实施例三
本发明提出的一种粉末冶金锯片上下压板生产方法，包括以下步骤：
(1)碳0.9％、铜1.0％、镍1.0％、锰0.2％、钼0.3％、微粉蜡0.7％、余量为铁的质量百分比，将各原料组分的粉末混合均匀，得到粉末原料；其中各组分粒径如下：碳粉23μm，铜粉48μm，镍粉48μm，锰粉48μm，钼粉48μm，微粉蜡23μm，铁粉75μm。
(2)将所述粉末原料置于锯片上下压板模具中，在压力80T下压制成型，采用上二下三压制，得到成型坯；
(3)将所述成型坯在氮氢烧结气氛保护作用下，经550℃、650℃、750℃、850℃四阶段的预热处理，将成型坯预热至850℃，各预热阶段预热20min，将预热制品在氮氢烧结气氛保护作用下，经1050℃高温烧结20min，之后将初次烧结制品在氮氢烧结气氛保护作用下，经1120℃高温烧结20min，温度波动控制在±2℃以内，得到密度大于等于6.9g/cm3的烧结制品。
(4)将合金烧结体表面清洁、去毛刺之后，得到所述粉末冶金锯片上下压板。
对比例三
本对比例中粉末冶金锯片上下压板生产方法如下：碳0.8％、铜0.8％、镍0.8％、锰0.1％、钼0.2％、微粉蜡0.6％、余量为铁的质量百分比，将各原料组分的粉末混合均匀，得到粉末原料；其余步骤与实施例3中制备粉末冶金锯片上下压板的制备工艺相同。
对比例四
本对比例中粉末冶金锯片上下压板生产方法如下：碳1.0％、铜1.2％、镍1.2％、锰0.3％、钼0.4％、微粉蜡0.8％、余量为铁的质量百分比，将各原料组分的粉末混合均匀，得到粉末原料；其余步骤与实施例3中制备粉末冶金锯片上下压板的制备工艺相同。
对比例五
本对比例中粉末冶金锯片上下压板生产方法如下：在压力50T下压制成型，将所述成型坯在1090℃下烧结；其余步骤与实施例3中制备粉末冶金锯片上下压板的制备工艺相同。
对比例六
本对比例中粉末冶金锯片上下压板生产方法如下：减小各组分粒径碳粉18μm，铜粉45μm，镍粉45μm，锰粉45μm，钼粉45μm，微粉蜡18μm，铁粉62μm，得到粉末原料；其余步骤与实施例3中制备粉末冶金锯片上下压板的制备工艺相同。
对比例七
本对比例中粉末冶金锯片上下压板生产方法如下：增大各组分粒径碳粉25μm，铜粉53μm，镍粉53μm，锰粉53μm，钼粉53μm，微粉蜡25μm，铁粉80μm，得到粉末原料；其余步骤与实施例3中制备粉末冶金锯片上下压板的制备工艺相同。
对实施例一～三生产的压板进行性能检测，检测结果如下：
检测结果表明，实施例一和对比例一，对比例一改变了压力大小，实施例一的密度及性能明显比对比例一高；实施例二和对比例二，对比例二改变了最终高温烧结温度，实施例二的密度及性能明显比对比例二高；对比例三和对比例四选取的各组分质量百分比的端点值，其密度及性能略差于实施例三，但与其它对比例相比，仍具有非常出色的性能；实施例三和对比例五，对比例五同时改变了压力大小和最终高温烧结温度，实施例三的密度及性能明显比对比例五高；实施例三和对比例六和对比例七，对比例六减小了各组分粒径，对比例七增加了各组分粒径，实施例三的密度及性能明显比对比例六和对比例七高，综上所述，本发明保护范围的锯片压板生产方法具有较好的密度及性能，其中实施例三最优。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种粉末冶金锯片上下压板的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按预设的质量百分比，将各原料组分的粉末混合均匀，得到粉末原料；
(2)将所述粉末原料置于锯片上下压板模具中，在压力75～85T下压制成型，采用多层模板粉末压制设备压制，得到成型坯；所述多层模板粉末压制设备的多层模架由上二下三共五层模板组成；
(3)将所述成型坯在氮氢烧结气氛保护作用下，通过三段烧结工艺，得到密度大于等于6.9g/cm3的烧结制品；
(4)将合金烧结体表面清洁、去毛刺之后，得到所述粉末冶金锯片上下压板；
(5)将粉末冶金锯片上下压板通过电涌进行表面涂色，使压板具有保护层。
2.根据权利要求1所述一种粉末冶金锯片上下压板的生产方法，其特征在于所述的步骤(1)中按预设的质量百分比，各原料组分通过真空球磨混粉罐，在转速200r/min～240r/min下进行均匀混合。
3.根据权利要求1所述一种粉末冶金锯片上下压板的生产方法，其特征在于所述的步骤(2)中在压力75～85T下，进行温模压制成型。
4.根据权利要求1所述一种粉末冶金锯片上下压板的生产工艺方法，其特征在于所述的步骤(3)通过三段烧结工艺具体为：
在氮氢烧结气氛保护作用下，首先成型坯经550℃、650℃、750℃、850℃四阶段的预热处理，将预热至850℃，各预热阶段分别预热20min，将预热制品在氮氢烧结气氛保护作用下，经1050℃高温烧结20min，之后将初次烧结制品在氮氢烧结气氛保护作用下，经1110～1135℃高温烧结20min，得到密度大于等于6.9g/cm3的烧结制品。
5.一种权利要去1所述方法制备得到的粉末冶金锯片上下压板，其特征在于，以质量百分比计，原料组分组成：碳0.8-1％、铜0.8-1.2％、镍0.8-1.2％、锰0.1～0.3％、钼0.2～0.4％、微粉蜡0.6-0.8％、余量为铁，其中各组分的粒径如下：碳粉23μm，铜粉48μm，镍粉48μm，锰粉48μm，钼粉48μm，微粉蜡23μm，铁粉75μm。
6.一种权利要去1所述方法制备得到的粉末冶金锯片上下压板，其特征在于，以质量百分比计，原料组分组成：碳0.7-0.9％、锰0.1～0.3％、微粉蜡0.6-0.8％、余量为铁，其中各组分的粒径如下：碳粉23μm，锰粉48μm，微粉蜡23μm，铁粉75μm。
7.一种权利要去1所述方法制备得到的粉末冶金锯片上下压板，其特征在于，以质量百分比计，原料组分组成：碳0.7-0.9％、铜1-1.2％、钼0.2～0.4％、微粉蜡0.6-0.8％、余量为铁，其中各组分的粒径如下：碳粉23μm，铜粉48μm，钼粉48μm，微粉蜡23μm，铁粉75μm。
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