CN110885936A - 一种镍基自润滑材料的烧结方法 - Google Patents

一种镍基自润滑材料的烧结方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110885936A
CN110885936A CN201811045898.9A CN201811045898A CN110885936A CN 110885936 A CN110885936 A CN 110885936A CN 201811045898 A CN201811045898 A CN 201811045898A CN 110885936 A CN110885936 A CN 110885936A
Authority
CN
China
Prior art keywords
furnace
sintering
cooling
vacuum
nickel
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.)
Granted
Application number
CN201811045898.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110885936B (zh
Inventor
许海
肖凯业
郭志伟
郑文
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.)
China Nuclear New Branch (tianjin) Precision Machinery Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
China Nuclear New Branch (tianjin) Precision Machinery Manufacturing 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 China Nuclear New Branch (tianjin) Precision Machinery Manufacturing Co Ltd filed Critical China Nuclear New Branch (tianjin) Precision Machinery Manufacturing Co Ltd
Priority to CN201811045898.9A priority Critical patent/CN110885936B/zh
Publication of CN110885936A publication Critical patent/CN110885936A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110885936B publication Critical patent/CN110885936B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • 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
    • B22F3/003—Apparatus, e.g. furnaces
    • 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
    • B22F3/1017—Multiple heating or additional steps
    • B22F3/1021—Removal of binder or filler
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/002—Alloys based on nickel or cobalt with copper as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0089—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with other, not previously mentioned inorganic compounds as the main non-metallic constituent, e.g. sulfides, glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
    • 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
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种镍基自润滑材料的烧结方法，烧结升温过程如下：步骤1，0‑30min，匀速升温至180‑220℃，30‑60min，于180‑220℃保温，以去除水汽杂质；步骤2，60‑150min，匀速升温至500‑550℃，150‑240min，于500‑550℃保温，以使胶体分解并排出；步骤3，240‑290min，匀速升温至800‑900℃，290‑335min，于800‑900℃保温，以使合金进行固相扩散；步骤4，335‑380min，匀速升温至1200‑1300℃，380‑530min，于1200‑1300℃保温，铜镍合金进行原子置换。利用本发明的烧结方法烧结后所得材料的合金硬度可达100HB～125HB，密度7.0g/cm3，同批次尺寸波动为±0.5％，工艺稳定，适用于批量化生产。

Description

一种镍基自润滑材料的烧结方法
技术领域
本发明涉及冶金材料技术领域，特别是涉及一种镍基自润滑材料的烧结方法。
背景技术
专用设备正常运转需要一种起辅助起动、抗震纠偏作用的特殊的镍基自润滑材料，该镍基自润滑材料需要在高速真空、高温贫油等环境下进行润滑，故对该材料的尺寸、硬度、表面形貌等有严格要求。
该材料主要采用粉末冶金方法生产，其中烧结过程是铜镍进行原子置换形成合金的重要过程，涉及水汽杂质排出、胶分解排出，铜镍固相扩散，铜镍合金高温固溶等重要过程，烧结工艺直接影响材料的硬度、密度、尺寸变化率等等，对于镍、铜、氟化钙组成的一种镍基自润滑材料，需要探索出一种可靠的烧结工艺，使产品能满足以上各种性能要求，同时效率高，成本低，本发明就是在这种背景下做出的。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种镍基自润滑材料的烧结方法，该方法生产效率高，工艺稳定适合批量化生产。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种镍基自润滑材料的烧结方法，所述镍基自润滑材料包括镍、铜和氟化钙，其中镍、铜和氟化钙的质量比为(2-10):(1-5):(0.3-3)，其烧结升温过程如下：
步骤1，0-30min，匀速升温至180-220℃，30-60min，于180-220℃保温，以去除水汽杂质；
步骤2，60-150min，匀速升温至500-550℃，150-240min，于500-550℃保温，以使胶体分解并排出；
步骤3，240-290min，匀速升温至800-900℃，290-335min，于800-900℃保温，以使合金进行固相扩散；
步骤4，335-380min，匀速升温至1200-1300℃，380-530min，于1200-1300℃保温，铜镍合金进行原子置换。
在上述技术方案中，所述升温过程后的冷却过程如下，首先随炉自然冷却至700-800℃，进行强制风冷至100℃以下，最后自然冷却至室温20-30℃。
在上述技术方案中，所述强制风冷然在氩气环境中进行。
在上述技术方案中，所述烧结升温过程中真空度保持在100Pa以下。
在上述技术方案中，所述烧结升温过程中，烧结温度在900-1300℃时，真空度保持在20Pa以下。
在上述技术方案中，所述镍基自润滑材料的烧结在烧结炉内进行，所述烧结炉包括带有炉门的炉壳、固定设置在炉壳内的烧结区、与所述烧结区相连通的脱脂系统、用于给炉壳内降温的冷却系统以及用于给炉壳内提供真空环境的真空系统；
所述烧结区包括与所述炉壳同轴心设置且带有毡门的保温碳毡、均布于所述保温碳毡12内的N个加热棒和固定设置在所述N个加热棒中心且带有封门的石墨箱，其中N为大于等于2的自然数；
所述脱脂系统包括与所述石墨箱相连通的脱脂管道以及串接在所述脱脂管道上且位于所述炉壳外部的过滤罐；
所述冷却系统包括炉壁冷却机构和炉顶冷却机构，所述炉壁冷却机构包括设置在所述炉壳外壁的冷却夹层和与所述冷却夹层相连通的冷却回路，所述炉顶冷却机构包括设置在所述石墨箱顶端的冷却风机；
所述真空系统包括与所述炉壳相连通的真空管道以及设置在真空管道上的真空阀和真空源。
在上述技术方案中，所述炉壳上设有氩气入口,以将氩气导入到炉壳内。
在上述技术方案中，所述真空源包括真空泵和高真空泵，以靠近所述炉壳的一侧为近端，以远离所述炉壳的一侧为远端，由近端到远端，所述真空阀、真空泵和高真空泵依次串接在所述真空管道上。
一种镍基自润滑材料的烧结方法，所述镍基自润滑材料在烧结炉内进行烧结，所述烧结炉包括带有炉门的炉壳、固定设置在炉壳内的烧结区、与所述烧结区相连通的脱脂系统、用于给炉壳内降温的冷却系统以及用于给炉壳内提供真空环境的真空系统；
所述炉壳上设有氩气入口；
所述烧结区包括与所述炉壳同轴心设置且带有毡门的保温碳毡、均布于所述保温碳毡12内的N个加热棒和固定设置在所述N个加热棒中心且带有封门的石墨箱，其中N为大于等于2的自然数；
所述脱脂系统包括与所述石墨箱相连通的脱脂管道以及串接在所述脱脂管道上且位于所述炉壳外部的过滤罐；
所述冷却系统包括炉壁冷却机构和炉顶冷却机构，所述炉壁冷却机构包括设置在所述炉壳外壁的冷却夹层和与所述冷却夹层相连通的冷却回路，所述炉顶冷却机构包括设置在所述石墨箱顶端的冷却风机；
所述真空系统包括与所述炉壳相连通的真空管道以及设置在真空管道上的真空阀和真空源；
所述烧结方法包括以下步骤：
步骤1，将工件材料或工装填放入石墨箱中，关闭石墨箱封门，关闭毡门，所述工件材料包括镍、铜和氟化钙，其中镍、铜和氟化钙的质量比为(2-10):(1-5):(0.3-3)；
步骤2，关闭炉门，启动真空泵进行抽真空，真空阀打开，待真空度降到800Pa以下，启动高真空泵，直至真空度降低至100Pa以下关闭真空阀，打开脱脂管路，炉内气体经过过滤罐的过滤后被真空泵抽出；
步骤3，启动加热棒，按照以下阶段进行升温，阶段1，0-30min，匀速升温至180-220℃，30-60min，于180-220℃保温，以去除水汽杂质；阶段2，60-150min，匀速升温至500-550℃，150-240min，于500-550℃保温，以使胶体分解并排出；阶段3，240-290min，匀速升温至800-900℃，290-335min，于800-900℃保温，以使合金进行固相扩散；阶段4，335-380min，匀速升温至1200-1300℃，380-530min，于1200-1300℃保温，铜镍合金进行原子置换；
步骤4，升温结束，打开毡门，进行冷却，首先关闭加热棒，随炉冷却至800℃，之后从所述氩气入口处通入氩气至大气压，关闭所述氩气入口,开启所述冷却风机进行强制冷却；
步骤5，冷却至100℃以下，可以打开炉门，待工件冷却自然至常温20-30℃后，取出工件。
本发明的另一方面，利用如权利要求1-9中任一项所述的烧结方法烧结得到的材料，所述材料的合金硬度为100-125HB，密度为6-8g/cm3，同批次尺寸波动为±0.5％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.采用烧结-脱脂一体炉，在高真空下进行烧结作业，同时采用惰性气体氩气进行辅助降温，一次烧结而成，效率高，产量大，经济性良好。
2.烧结工作区在炉体石墨箱形成的均温区，产品一致性良好，同时脱脂过程采用独立脱脂管道，避免溢出的胶体分解物污染炉体、管道及产品。
3.180-220℃设置保温段确保炉腔、工装及产品水汽杂质的排出，500-550℃设置保温段确保胶体分解完全，同时该段温升速率较低，避免胶体分解过快对产品基体造成缺陷，800-900℃设置保温段有利于合金固相扩散，根据铜镍合金比例设定的1200-1300℃的固溶温度，是铜镍合金进行原子置换的最佳温度。保证了烧结后产品组织均匀，性能优良。
4.利用本发明的烧结方法烧结后所得材料的合金硬度可达100HB～125HB，密度7.0g/cm3，同批次尺寸波动为±0.5％，工艺稳定，适用于批量化生产。
附图说明
图1所示为本发明的镍基自润滑材料烧结的温升曲线。
图2所示为本发明的镍基自润滑材料所用的烧结设备。
图中：
1-石墨箱，2-真空泵，3-高真空泵，4-真空阀，5-加热棒，6-冷却回路，7-炉壳，8-氩气入口，9-冷却风机，10-脱脂管道，11-过滤罐，12-保温碳毡。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种镍基自润滑材料的烧结方法，所述镍基自润滑材料包括镍、铜和氟化钙，其中镍、铜和氟化钙的质量比为(2-10):(1-5):(0.3-3)，其烧结升温过程如下：
步骤1，0-30min，以6℃/min的速度匀速升温至180℃，以使产品内外及烧结区完全升温；
步骤2，30-60min，于180℃保温，以去除碳毡、工装盘、产品中的水汽杂质等；
步骤3，60-150min，以4.1℃/min的速度匀速升温至550℃，此升温速率可有效防止胶体分解过程过于剧烈，气体迅速大量释放，避免了合金结构膨胀过大，合金致密性不足的问题。
步骤4，150-240min，于550℃保温，该温度是胶体分解的最佳温度，以保证用于成型的胶体全部分解排出；
步骤5，240-290min，以5℃/min的速度匀速升温至800℃，290-335min，于800℃保温，以让合金进行充分的固相扩散；
步骤6，335-380min，以10.1℃/min的速度匀速升温至1255℃，380-530min于1255℃保温，该温度是铜镍合金进行原子置换的最佳温度，保证了烧结后产品组织均匀，性能优良。
作为优选方式，所述烧结升温过程后的冷却过程如下，先随炉自然冷却至750℃，然后通入氩气开启强制冷却风机进行强制风冷至100℃以下。减少冷却时间，提高生产效率。
作为优选方式，所述烧结升温过程中真空度保持在100Pa以下，其中900℃以上的烧结过程，真空度保持(0～20)Pa。
实施例2
一种镍基自润滑材料的烧结方法，所述镍基自润滑材料包括镍、铜和氟化钙，其中镍、铜和氟化钙的质量比为(2-10):(1-5):(0.3-3)，其烧结升温过程如下：
步骤1，0-30min，以7.3℃/min的速度匀速升温至220℃，以使产品内外及烧结区完全升温；
步骤2，30-60min，于220℃保温，以去除碳毡、工装盘、产品中的水汽杂质等；
步骤3，60-150min，以3.1℃/min的速度匀速升温至500℃，此升温速率可有效防止胶体分解过程过于剧烈，气体迅速大量释放，避免了合金结构膨胀过大，合金致密性不足的问题。
步骤4，150-240min，于500℃保温，以保证用于成型的胶体全部分解排出；
步骤5，240-290min，以6.7℃/min的速度匀速升温至900℃，290-335min，于900℃保温，以让合金进行充分的固相扩散；
步骤6，335-380min，以8.9℃/min的速度匀速升温至1300℃，380-530min于1300℃保温，该温度下铜镍合金进行原子置换，保证了烧结后产品组织均匀，性能优良。
本实施例的真空度和冷却过程与实施例1相同。
实施例3
一种镍基自润滑材料的烧结方法，所述镍基自润滑材料包括镍、铜和氟化钙，其中镍、铜和氟化钙的质量比为(2-10):(1-5):(0.3-3)，其烧结升温过程如下：
步骤1，0-30min，以7.3℃/min的速度匀速升温至220℃，以使产品内外及烧结区完全升温；
步骤2，30-60min，于220℃保温，以去除碳毡、工装盘、产品中的水汽杂质等；
步骤3，60-150min，以3.1℃/min的速度匀速升温至500℃，此升温速率可有效防止胶体分解过程过于剧烈，气体迅速大量释放，避免了合金结构膨胀过大，合金致密性不足的问题。
步骤4，150-240min，于500℃保温，以保证用于成型的胶体全部分解排出；
步骤5，240-290min，以6.7℃/min的速度匀速升温至900℃，290-335min，于900℃保温，以让合金进行充分的固相扩散；
步骤6，335-380min，以6.7℃/min的速度匀速升温至1200℃，380-530min于1300℃保温，该温度下铜镍合金进行原子置换，保证了烧结后产品组织均匀，性能优良。
本实施例的真空度和冷却过程与实施例1相同。
实施例4
本实施例为以实现实施例1-3中的镍基自润滑材料的烧结方法的烧结炉。
所述烧结炉为真空脱脂烧结一体炉，包括带有炉门的炉壳7、固定设置在炉壳7内的烧结区、与所述烧结区相连通的脱脂系统、用于给炉壳7内降温的冷却系统以及用于给炉壳7内提供真空环境的真空系统；
所述烧结区包括与所述炉壳7同轴心设置且带有毡门的保温碳毡12、均布于所述保温碳毡12内的N个加热棒5和固定设置在所述N个加热棒5中心且带有封门的石墨箱1，其中N为大于等于2的自然数；
所述脱脂系统包括与所述石墨箱1相连通的脱脂管道10以及串接在所述脱脂管道10上且位于所述炉壳7外部的过滤罐11；
所述冷却系统包括炉壁冷却机构和炉顶冷却机构，所述炉壁冷却机构包括设置在所述炉壳7外壁的冷却夹层和与所述冷却夹层相连通的冷却回路6，所述炉顶冷却机构包括设置在所述石墨箱1顶端的冷却风机9；
所述真空系统包括与所述炉壳7相连通的真空管道以及设置在真空管道上的真空阀4和真空源。
作为优选方式，所述炉壳7上设有氩气入口8,以将氩气导入到炉壳7内。
作为优选方式，所述真空源包括真空泵2和高真空泵3，以靠近所述炉壳7的一侧为近端，以远离所述炉壳7的一侧为远端，由近端到远端，所述真空阀4、真空泵2和高真空泵3依次串接在所述真空管道上。由此实现高真空度。
实施例5
本实施例为利用实施例4的烧结炉进行镍基自润滑材料的烧结方法。
所述烧结方法，包括以下步骤：
步骤1，将工件或工装填放入石墨箱1中，关闭石墨箱封门，整个石墨箱处于保温碳毡12里面，关闭毡门。
步骤2，关闭炉门，启动真空泵2进行抽真空，真空阀4自动打开，待真空度降到800Pa以下，启动高真空泵3，直至真空度降低至100Pa以下关闭真空阀4，打开脱脂管路10，炉内气体经过过滤罐11的过滤后被真空泵抽出；
步骤3，启动加热，加热棒5开始工作对石墨箱区域进行加热，按照实施例1或实施例2或实施例3的升温过程控制升温，同时启动冷水循环6对炉壳7进行冷却；
步骤4，升温结束，打开毡门，进行冷却，自然冷却至800℃，之后从氩气入口8处通入氩气至大气压，关闭氩气入口8,开启冷却风机9进行强制冷却；
步骤5，冷却至100℃以下，可以打开炉门，待工件冷却至常温取出工件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种镍基自润滑材料的烧结方法，其特征在于，所述镍基自润滑材料包括镍、铜和氟化钙，其中镍、铜和氟化钙的质量比为(2-10):(1-5):(0.3-3)，其烧结升温过程如下：
步骤1，0-30min，匀速升温至180-220℃，30-60min，于180-220℃保温，以去除水汽杂质；
步骤2，60-150min，匀速升温至500-550℃，150-240min，于500-550℃保温，以使胶体分解并排出；
步骤3，240-290min，匀速升温至800-900℃，290-335min，于800-900℃保温，以使合金进行固相扩散；
步骤4，335-380min，匀速升温至1200-1300℃，380-530min，于1200-1300℃保温，铜镍合金进行原子置换。
2.如权利要求1所述的一种镍基自润滑材料的烧结方法，其特征在于，所述升温过程后的冷却过程如下，首先随炉自然冷却至700-800℃，进行强制风冷至100℃以下，最后自然冷却至室温20-30℃。
3.如权利要求2所述的一种镍基自润滑材料的烧结方法，其特征在于，所述强制风冷然在氩气环境中进行。
4.如权利要求1所述的一种镍基自润滑材料的烧结方法，其特征在于，所述烧结升温过程中真空度保持在100Pa以下。
5.如权利要求4所述的一种镍基自润滑材料的烧结方法，其特征在于，所述烧结升温过程中，烧结温度在900-1300℃时，真空度保持在20Pa以下。
6.如权利要求1所述的一种镍基自润滑材料的烧结方法，其特征在于，所述镍基自润滑材料的烧结在烧结炉内进行，所述烧结炉包括带有炉门的炉壳、固定设置在炉壳内的烧结区、与所述烧结区相连通的脱脂系统、用于给炉壳内降温的冷却系统以及用于给炉壳内提供真空环境的真空系统；
所述烧结区包括与所述炉壳同轴心设置且带有毡门的保温碳毡、均布于所述保温碳毡12内的N个加热棒和固定设置在所述N个加热棒中心且带有封门的石墨箱，其中N为大于等于2的自然数；
所述脱脂系统包括与所述石墨箱相连通的脱脂管道以及串接在所述脱脂管道上且位于所述炉壳外部的过滤罐；
所述冷却系统包括炉壁冷却机构和炉顶冷却机构，所述炉壁冷却机构包括设置在所述炉壳外壁的冷却夹层和与所述冷却夹层相连通的冷却回路，所述炉顶冷却机构包括设置在所述石墨箱顶端的冷却风机；
所述真空系统包括与所述炉壳相连通的真空管道以及设置在真空管道上的真空阀和真空源。
7.如权利要求6所述的一种镍基自润滑材料的烧结方法，其特征在于，所述炉壳上设有氩气入口,以将氩气导入到炉壳内。
8.如权利要求6所述的一种镍基自润滑材料的烧结方法，其特征在于，所述真空源包括真空泵和高真空泵，以靠近所述炉壳的一侧为近端，以远离所述炉壳的一侧为远端，由近端到远端，所述真空阀、真空泵和高真空泵依次串接在所述真空管道上。
9.一种镍基自润滑材料的烧结方法，其特征在于，所述镍基自润滑材料在烧结炉内进行烧结，所述烧结炉包括带有炉门的炉壳、固定设置在炉壳内的烧结区、与所述烧结区相连通的脱脂系统、用于给炉壳内降温的冷却系统以及用于给炉壳内提供真空环境的真空系统；
所述炉壳上设有氩气入口；
所述烧结区包括与所述炉壳同轴心设置且带有毡门的保温碳毡、均布于所述保温碳毡12内的N个加热棒和固定设置在所述N个加热棒中心且带有封门的石墨箱，其中N为大于等于2的自然数；
所述脱脂系统包括与所述石墨箱相连通的脱脂管道以及串接在所述脱脂管道上且位于所述炉壳外部的过滤罐；
所述冷却系统包括炉壁冷却机构和炉顶冷却机构，所述炉壁冷却机构包括设置在所述炉壳外壁的冷却夹层和与所述冷却夹层相连通的冷却回路，所述炉顶冷却机构包括设置在所述石墨箱顶端的冷却风机；
所述真空系统包括与所述炉壳相连通的真空管道以及设置在真空管道上的真空阀和真空源；
所述烧结方法包括以下步骤：
步骤1，将工件材料或工装填放入石墨箱中，关闭石墨箱封门，关闭毡门，所述工件材料包括镍、铜和氟化钙，其中镍、铜和氟化钙的质量比为(2-10):(1-5):(0.3-3)；
步骤2，关闭炉门，启动真空泵进行抽真空，真空阀打开，待真空度降到800Pa以下，启动高真空泵，直至真空度降低至100Pa以下关闭真空阀，打开脱脂管路，炉内气体经过过滤罐的过滤后被真空泵抽出；
步骤3，启动加热棒，按照以下阶段进行升温，阶段1，0-30min，匀速升温至180-220℃，30-60min，于180-220℃保温，以去除水汽杂质；阶段2，60-150min，匀速升温至500-550℃，150-240min，于500-550℃保温，以使胶体分解并排出；阶段3，240-290min，匀速升温至800-900℃，290-335min，于800-900℃保温，以使合金进行固相扩散；阶段4，335-380min，匀速升温至1200-1300℃，380-530min，于1200-1300℃保温，铜镍合金进行原子置换；
步骤4，升温结束，打开毡门，进行冷却，首先关闭加热棒，随炉冷却至800℃，之后从所述氩气入口处通入氩气至大气压，关闭所述氩气入口,开启所述冷却风机进行强制冷却；
步骤5，冷却至100℃以下，可以打开炉门，待工件冷却自然至常温20-30℃后，取出工件。
10.利用如权利要求1-9中任一项所述的烧结方法烧结得到的材料，其特征在于，所述材料的合金硬度为100-125HB，密度为6-8g/cm3，同批次尺寸波动为±0.5％。
CN201811045898.9A 2018-09-07 2018-09-07 一种镍基自润滑材料的烧结方法 Active CN110885936B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811045898.9A CN110885936B (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种镍基自润滑材料的烧结方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811045898.9A CN110885936B (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种镍基自润滑材料的烧结方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110885936A true CN110885936A (zh) 2020-03-17
CN110885936B CN110885936B (zh) 2021-07-16

Family

ID=69744692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811045898.9A Active CN110885936B (zh) 2018-09-07 2018-09-07 一种镍基自润滑材料的烧结方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110885936B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57160969A (en) * 1981-03-27 1982-10-04 Kuratomi Tatsuro Manufacture of diamond solidified body
EP0294784A1 (en) * 1987-06-12 1988-12-14 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method for manufacturing a sintered body with high density
CN201250251Y (zh) * 2008-09-17 2009-06-03 湖南顶立科技有限公司 一种真空脱脂烧结淬火一体炉
CN101619406A (zh) * 2009-07-24 2010-01-06 核工业理化工程研究院华核新技术开发公司 一种高温镍基自润滑材料及其制备方法
CN202648394U (zh) * 2012-05-23 2013-01-02 湖南顶立科技有限公司 一种真空脱脂烧结一体炉
CN102965532A (zh) * 2012-11-28 2013-03-13 中南大学 一种全致密W-Ni-Mn重合金的制造方法
CN108330333A (zh) * 2018-04-18 2018-07-27 中南大学 一种Ni-Mn-Mo-Si金属间化合物多孔材料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57160969A (en) * 1981-03-27 1982-10-04 Kuratomi Tatsuro Manufacture of diamond solidified body
EP0294784A1 (en) * 1987-06-12 1988-12-14 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method for manufacturing a sintered body with high density
CN201250251Y (zh) * 2008-09-17 2009-06-03 湖南顶立科技有限公司 一种真空脱脂烧结淬火一体炉
CN101619406A (zh) * 2009-07-24 2010-01-06 核工业理化工程研究院华核新技术开发公司 一种高温镍基自润滑材料及其制备方法
CN202648394U (zh) * 2012-05-23 2013-01-02 湖南顶立科技有限公司 一种真空脱脂烧结一体炉
CN102965532A (zh) * 2012-11-28 2013-03-13 中南大学 一种全致密W-Ni-Mn重合金的制造方法
CN108330333A (zh) * 2018-04-18 2018-07-27 中南大学 一种Ni-Mn-Mo-Si金属间化合物多孔材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110885936B (zh) 2021-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108145156B (zh) 一种高性能tzm钼合金棒材的制备方法
CN111926203B (zh) 利用SLM激光打印技术制备叠层结构的纯铜和Cu-Cr-Zr合金的方法
CN108160995B (zh) 纯铼制品的制备方法
CN104498748A (zh) 一种高性能粉末冶金高铌TiAl系金属间化合物的制备方法
CN108213441A (zh) 一种纯铼管的制备方法
CN103938005A (zh) 气流磨氢化钛粉制备超细晶粒钛及钛合金的方法
CN110885936B (zh) 一种镍基自润滑材料的烧结方法
CN111041314B (zh) 一种高强度钼合金杆及其制备方法
CN106475566A (zh) 钼钛靶坯的制造方法
CN108296487B (zh) 一种纯铼板的制备方法
US20210023625A1 (en) Method for promoting densification of metal body by utilizing metal expansion induced by hydrogen absorption
JPH0348242B2 (zh)
CN112376003B (zh) 一种提高gh141材料屈服强度的工艺
CN106884106B (zh) 一种注射成型的铜基零部件的烧结方法
CN113059160B (zh) 一种复杂低间隙相钛合金构件的复合制备方法
CN106191479A (zh) 一种钨合金的非自耗电弧熔炼制备方法
CN109402475B (zh) 一种金刚石复合材料坯料热处理方法
CN112097523A (zh) 一种用于手机背板生产的气氛箱式烧结炉
CN113564501B (zh) 一种压铸铝合金板材的热处理方法
CN111215623B (zh) 一种Ti-Al系合金的粉末冶金致密化无压烧结方法
CN110315088B (zh) 一种珊瑚状高纯钽粉的制备方法
CN109576637B (zh) 一种硬质合金的渗碳方法
CN102974823B (zh) 一种高比重合金的烧结方法
CN1258577A (zh) 一种连续铸造工艺及连铸机
CN108746605B (zh) 一种用于钼硅硼材料增材制造的除氧成型腔和除氧装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant