CN108889956A - 一种高强度锡粉的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度锡粉的加工工艺,工艺过程包括熔融‑一阶段颗粒化‑二阶段粗粉末化‑三阶段细粉末化‑筛分,本工艺过程结合多种技术手段,将锡粉反复成型融化,代替传统一次成型的锡粉工艺,使得加工得到的锡粉粉质更加细腻,各项性能得到极大的提高。
Description
技术领域
本发明涉及金属粉末领域,特别是涉及一种高强度锡粉的加工工艺。
背景技术
生产锡粉的办法目前有:限制式喷嘴气体雾化法、高压水雾化法、超声驻波雾化法、固态相变法和多级雾化法等,每种工艺均存在不同的缺陷和限制,因此生产出的锡粉均存在性能上的缺陷。
专利公开号CN200810048457.4本发明提供一种有机锡生产用锡粉的制作方法,采用高压水雾化法,具体是:采用15kW的中频不锈钢加热管将金属锡锭在碳钢容器中熔融;将熔融的金属锡从碳钢容器中向冷水槽中排放;当熔融的锡水温度达到241~320℃时,开启置于漏眼附近的高压水枪,利用喷出的水流使锡水雾化成锡粉末,并且调节水流压力控制锡粉末的颗粒大小,水流压力为1~3MPa;随着高压水流的喷射,将调节到合适目数的锡粉直接置入冷水槽中,冷却干燥后获得10~50目的有机锡生产用锡粉。本发明与现有方法相比,具有锡水温度低、能耗小,以及工艺简单、生产成本较低等优点,所生产出的锡粉产品形状规则、质量好,完全能够满足有机锡生产用锡粉的要求。
专利公开号CN201610606736.2本发明涉及制备粉末冶金材料的工艺,其包括将铜粉、镍粉和锡粉分别粉碎;再在混料机中混合均匀,得到合金粉;将上述合金粉置于挤压模具中,再通过挤压机挤压成型,得到合金材料;再对上述合金材料进行烧结,烧结完成后卸模,得到铜镍锡粉末冶金材料;再对上述粉末冶金材料进行热处理。本发明将混合均匀的铜粉、镍粉和锡粉粉碎混合均匀后通过热压烧结,一方面可为制备的合金获得均匀的性能提供基础,另一方面使得粉粒之间结合紧密;而烧结而得合金通过热处理工艺,则可大大提高粉末冶金材料的强度和硬度。
上述专利金属粉末的制备工艺普遍存在制备的工艺过程单一,造成金属粉末性能存在缺陷。
发明内容
一种高强度锡粉的加工工艺,其加工方法包含以下步骤:
(1)熔融:在高温500-700℃下融化金属锡锭形成熔融状态;
(2)一阶段颗粒化:将熔融的金属锡水通入挤出机中,熔融状态下的锡水通过挤出形成颗粒,锡颗粒冷水槽中冷却定型,挤出机的压力为560-800Mpa,然后再次将锡颗粒加热至熔融状态;
(3)二阶段粗粉末化:将熔融状态下的一阶段颗粒化的锡颗粒,在高压水枪下再次冷却定型,水枪的水压3-7Mpa,形成粗粉磨状锡粉,再次将锡粉末加热至熔融状态;
(4)三阶段细粉末化:将熔融状态下的二阶段颗粒化的锡粉末,在高压水枪下再次冷却定型,水枪的水压5-10Mpa,形成细粉磨状锡粉,冷却定型时利用超声对锡粉进行分散处理;
(5)筛分:将锡粉进行筛分,平均200目的锡粉。
优选的,所述步骤(1)中锡锭的融化温度为620℃。
优选的,所述步骤(2)中锡水在挤出机中挤出成型时利用氮气进行保护。
优选的,所述步骤(2)中冷水槽中的冷水采用常温流动水对锡颗粒进行冷却定型,水温为10-15℃,流速为0.2-0.5m/s。
优选的,所述步骤(4)利用超声对锡粉进行分散处理,超声分散的工艺参数为:功率980w,超声强度0.8W/cm2。
优选的,所述步骤(5)筛选出的锡粉进过烧结处理,烧结温度为150℃,时间3.5h。
有益效果:本发明提供了一种高强度锡粉的加工工艺,工艺过程包括熔融-一阶段颗粒化-二阶段粗粉末化-三阶段细粉末化-筛分,本工艺过程结合多种技术手段,将锡粉反复成型融化,代替传统一次成型的锡粉工艺,使得加工得到的锡粉粉质更加细腻,各项性能得到极大的提高,所述步骤(1)中锡锭的融化温度为620℃,在该温度下融化既能够保障锡的性能,又能够兼顾锡锭的融化速度,所述步骤(2)中锡水在挤出机中挤出成型时利用氮气进行保护,锡在高温高压的环境下会有与其他物质发生反应的问题,因此本工艺通过氮气对锡进行保护,防止该问题的发生,所述步骤(2)中冷水槽中的冷水采用常温流动水对锡颗粒进行冷却定型,水温为10-15℃,流速为0.2-0.5m/s,该工艺能够确保冷却水的温度均衡,防止由于冷却温度不均造成的锡的性质改变,所述步骤(4)利用超声对锡粉进行分散处理,超声分散的工艺参数为:功率980w,超声强度0.8W/cm2,超声对于细颗粒的加工具有良好的作用效果,一方面能够使得锡粉经过超声后的加工粒径更小,另一方面能够防止粉末团聚,使其分散良好,所述步骤(5)筛选出的锡粉进过烧结处理,烧结温度为150℃,时间3.5h,该工艺能够进一步提高锡粉的各项性能。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
实施例1:
一种高强度锡粉的加工工艺,其加工方法包含以下步骤:
(1)熔融:在高温620℃下融化金属锡锭形成熔融状态;
(2)一阶段颗粒化:将熔融的金属锡水通入挤出机中,熔融状态下的锡水通过挤出形成颗粒,锡水在挤出机中挤出成型时利用氮气进行保护,锡颗粒冷水槽中冷却定型,冷水槽中的冷水采用常温流动水对锡颗粒进行冷却定型,水温为10℃,流速为0.2m/s,挤出机的压力为560Mpa,然后再次将锡颗粒加热至熔融状态;
(3)二阶段粗粉末化:将熔融状态下的一阶段颗粒化的锡颗粒,在高压水枪下再次冷却定型,水枪的水压3Mpa,形成粗粉磨状锡粉,再次将锡粉末加热至熔融状态;
(4)三阶段细粉末化:将熔融状态下的二阶段颗粒化的锡粉末,在高压水枪下再次冷却定型,水枪的水压5Mpa,形成细粉磨状锡粉,冷却定型时利用超声对锡粉进行分散处理,超声分散的工艺参数为:功率980w,超声强度0.8W/cm2;
(5)筛分:将锡粉进行筛分,平均200目的锡粉,筛选出的锡粉进过烧结处理,烧结温度为150℃,时间3.5h。
实施例2:
一种高强度锡粉的加工工艺,其加工方法包含以下步骤:
(1)熔融:在高温620℃下融化金属锡锭形成熔融状态;
(2)一阶段颗粒化:将熔融的金属锡水通入挤出机中,熔融状态下的锡水通过挤出形成颗粒,锡水在挤出机中挤出成型时利用氮气进行保护,锡颗粒冷水槽中冷却定型,冷水槽中的冷水采用常温流动水对锡颗粒进行冷却定型,水温为10℃,流速为0.35m/s,挤出机的压力为700Mpa,然后再次将锡颗粒加热至熔融状态;
(3)二阶段粗粉末化:将熔融状态下的一阶段颗粒化的锡颗粒,在高压水枪下再次冷却定型,水枪的水压5Mpa,形成粗粉磨状锡粉,再次将锡粉末加热至熔融状态;
(4)三阶段细粉末化:将熔融状态下的二阶段颗粒化的锡粉末,在高压水枪下再次冷却定型,水枪的水压8Mpa,形成细粉磨状锡粉,冷却定型时利用超声对锡粉进行分散处理,超声分散的工艺参数为:功率980w,超声强度0.8W/cm2;
(5)筛分:将锡粉进行筛分,平均200目的锡粉,筛选出的锡粉进过烧结处理,烧结温度为150℃,时间3.5h。
实施例3:
一种高强度锡粉的加工工艺,其加工方法包含以下步骤:
(1)熔融:在高温620℃下融化金属锡锭形成熔融状态;
(2)一阶段颗粒化:将熔融的金属锡水通入挤出机中,熔融状态下的锡水通过挤出形成颗粒,锡水在挤出机中挤出成型时利用氮气进行保护,锡颗粒冷水槽中冷却定型,冷水槽中的冷水采用常温流动水对锡颗粒进行冷却定型,水温为15℃,流速为0.5m/s,挤出机的压力为800Mpa,然后再次将锡颗粒加热至熔融状态;
(3)二阶段粗粉末化:将熔融状态下的一阶段颗粒化的锡颗粒,在高压水枪下再次冷却定型,水枪的水压7Mpa,形成粗粉磨状锡粉,再次将锡粉末加热至熔融状态;
(4)三阶段细粉末化:将熔融状态下的二阶段颗粒化的锡粉末,在高压水枪下再次冷却定型,水枪的水压10Mpa,形成细粉磨状锡粉,冷却定型时利用超声对锡粉进行分散处理,超声分散的工艺参数为:功率980w,超声强度0.8W/cm2;
(5)筛分:将锡粉进行筛分,平均200目的锡粉,筛选出的锡粉进过烧结处理,烧结温度为150℃,时间3.5h。
抽取各实施例的样品进行检测分析,并与现有技术进行对照,得出如下数据:
根据上述表格数据可以得出,当实施实施例2参数时,本发明高强度锡粉的加工工艺,其工艺参数锡粉平均粒径度200目,延展性为可拉伸78%,韧性为1.5×105J/m3,强度为1379N/m2,而现有技术标准的工艺参数为锡粉平均粒径度120目,延展性为可拉伸50%,韧性为9.7×104J/m3,强度为977N/m2,本发明高强度锡粉的加工工艺制备的锡粉粒径度更小,粉质更细腻,锡粉的延展性更好,韧性更佳,强度更高,因此本发明具有显著的优越性。
本发明提供了一种本发明提供了高强度锡粉的加工工艺,本发明提供了一种高强度锡粉的加工工艺,工艺过程包括熔融-一阶段颗粒化-二阶段粗粉末化-三阶段细粉末化-筛分,本工艺过程结合多种技术手段,将锡粉反复成型融化,代替传统一次成型的锡粉工艺,使得加工得到的锡粉粉质更加细腻,各项性能得到极大的提高,所述步骤(1)中锡锭的融化温度为620℃,在该温度下融化既能够保障锡的性能,又能够兼顾锡锭的融化速度,所述步骤(2)中锡水在挤出机中挤出成型时利用氮气进行保护,锡在高温高压的环境下会有与其他物质发生反应的问题,因此本工艺通过氮气对锡进行保护,防止该问题的发生,所述步骤(2)中冷水槽中的冷水采用常温流动水对锡颗粒进行冷却定型,水温为10-15℃,流速为0.2-0.5m/s,该工艺能够确保冷却水的温度均衡,防止由于冷却温度不均造成的锡的性质改变,所述步骤(4)利用超声对锡粉进行分散处理,超声分散的工艺参数为:功率980w,超声强度0.8W/cm2,超声对于细颗粒的加工具有良好的作用效果,一方面能够使得锡粉经过超声后的加工粒径更小,另一方面能够防止粉末团聚,使其分散良好,所述步骤(5)筛选出的锡粉进过烧结处理,烧结温度为150℃,时间3.5h,该工艺能够进一步提高锡粉的各项性能。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种高强度锡粉的加工工艺,其特征在于,其加工方法包含以下步骤:
(1)熔融:在高温500-700℃下融化金属锡锭形成熔融状态;
(2)一阶段颗粒化:将熔融的金属锡水通入挤出机中,熔融状态下的锡水通过挤出形成颗粒,锡颗粒冷水槽中冷却定型,挤出机的压力为560-800Mpa,然后再次将锡颗粒加热至熔融状态;
(3)二阶段粗粉末化:将熔融状态下的一阶段颗粒化的锡颗粒,在高压水枪下再次冷却定型,水枪的水压3-7Mpa,形成粗粉磨状锡粉,再次将锡粉末加热至熔融状态;
(4)三阶段细粉末化:将熔融状态下的二阶段颗粒化的锡粉末,在高压水枪下再次冷却定型,水枪的水压5-10Mpa,形成细粉磨状锡粉,冷却定型时利用超声对锡粉进行分散处理;
(5)筛分:将锡粉进行筛分,平均200目的锡粉。
2.根据权利要求1所述的高强度锡粉的加工工艺,其特征在于,所述步骤(1)中锡锭的融化温度为620℃。
3.根据权利要求1所述的高强度锡粉的加工工艺,其特征在于,所述步骤(2)中锡水在挤出机中挤出成型时利用氮气进行保护。
4.根据权利要求1所述的高强度锡粉的加工工艺,其特征在于,所述步骤(2)中冷水槽中的冷水采用常温流动水对锡颗粒进行冷却定型,水温为10-15℃,流速为0.2-0.5m/s。
5.根据权利要求1所述的高强度锡粉的加工工艺,其特征在于,所述步骤(4)利用超声对锡粉进行分散处理,超声分散的工艺参数为:功率980w,超声强度0.8W/cm2。
6.根据权利要求1所述的高强度锡粉的加工工艺,其特征在于,所述步骤(5)筛选出的锡粉进过烧结处理,烧结温度为150℃,时间3.5h。
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