CN112846203A - 一种铁基复合粉末的水雾化制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁基复合粉末的水雾化制备方法，本发明具体涉及粉末冶金技术领域，包括：步骤1熔炼；步骤2：外部加入铁粉；步骤3：水雾化制粉；步骤4：磁选；步骤5：还原、破碎；本发明，制得的复合粉末颗粒不仅具有与既定熔融合金完全相同的均匀化学成分，而且由于快速凝固作用而细化了结晶结构，所制备的粉末具有包覆完整、异质结构弥散均匀且性能差异小等优点；本发明，具有工艺简单、流程合理等优点，既能降低成本，又能保证铁基复合粉末的质量，同时避免对环境的污染。
Description
技术领域
本发明具体涉及粉末冶金技术领域，具体是一种铁基复合粉末的水雾化制备方法。
背景技术
铁基复合粉末在现代的工农业生产应用中已经越来越受到关注，它不仅具有节约成本、节能环保等优点，还可以针对不同产品提高某方面的特殊性能，是现阶段材料研究的一个新方向。以铜包铁复合粉末为例，它是生产各种含油轴承的理想材料，其主要特点是无铅，抗冲蚀性，低成本，降低粉末冶金产品的重量等。制备方法也很多，包括：化学镀，恒流电流快速烧结，还原法等。但是目前工业上生产铜包铁复合粉的方法以铁粉与硫酸铜发生置换反应为主，基于该化学置换原理，直接将铁粉加入到含有铜离子的溶液中，通过控制溶液的酸碱度和反应温度，施加外部搅拌，将溶液中的铜离子置换到铁粉表面，最后经过洗粉、干燥等工序获得铜包铁复合粉末。但是最后的废液中含有大量的硫酸铁，需要进行废水处理，稍有不慎容易造成环境污染等问题。
如公开号为CN18175509A的中国专利，其公开了一种利用微米级铁粉置换出硫酸铜溶液中的铜，从而制备出具有微米级的铜包铁复合粉末。但是由于纳米粒子的表面活性较高而吸附大量氧、水等，造成产品性能不稳定。
又如公开号为CN101088669A的中国专利，其公开了一种青铜包铁复合粉及其制造方法，是将铜锡合金粉或者锡粉均匀混入铜包铁复合粉中，再在还原炉中进行还原粘附或还原扩散，从而获得具有铜锡包覆层的铁基复合粉末。但是该方法制得的铁基复合粉末是由扩散法制得的，其铜层均匀性和致密性不高，同时该方法的制备成本也很高。
针对上述问题，本发明通过使用水雾化制备铁基复合粉末，工艺简单、流程合理，既能降低成本，又能保证铁基复合粉末的质量，同时避免对环境的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁基复合粉末的水雾化制备方法，以解决上述背景技术中提出的对铜包石墨复合粉末的工业化大批量生产造成困难的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铁基复合粉末的水雾化制备方法，包括：
步骤1熔炼；
步骤2：外部加入铁粉；
步骤3：水雾化制粉；
步骤4：磁选；
步骤5：还原、破碎。
更进一步地，所述的步骤1熔炼，是将铁基复合粉末的包覆层材料在中频炉中进行加热融化，使其温度达到900℃-1200℃之间。
更进一步地，所述的步骤2：外部加入铁粉，是将铁基粉末颗粒直接加入到熔融的包覆层材料中。
更进一步地，所述的步骤3：水雾化制粉，将水压控制在10-50MPa之间。
更进一步地，将步骤2中的铁基粉末及其熔融的包覆层材料在一个底部中间带有漏眼的中间包中混合。
更进一步地，所述的步骤2：外部加入铁粉，铁粉颗粒粒径为 0.30mm-0.03mm之间。
更进一步地，具有漏眼的中间包具体为石墨坩埚。
更进一步地，具有漏眼的中间包中的漏眼直径在5mm-9mm之间。
更进一步地，具体步骤包括：将融化的包覆层材料倒入中间包中，再将铁粉颗粒按照一定速率缓慢并持续的加入到中间包中，熔液通过漏眼流出的过程中，被10-50MPa的高压水流打散成细小颗粒，在降落过程中冷却凝固，再通过磁选的方式将铁基复合粉末筛选，最后进行步骤5的还原破碎等工序。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明，制得的复合粉末颗粒不仅具有与既定熔融合金完全相同的均匀化学成分，而且由于快速凝固作用而细化了结晶结构，所制备的粉末具有包覆完整、异质结构弥散均匀且性能差异小等优点；
2.本发明，具有工艺简单、流程合理等优点，既能降低成本，又能保证铁基复合粉末的质量，同时避免对环境的污染。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，一种铁基复合粉末的水雾化制备方法，
实施例1
铜包铁复合粉末的水雾化制备
1)采用中频炉熔炼铜液，升温至1200℃，并缓慢将熔炼好的铜液装入预热好的中间包；
2)将铁粉颗粒缓慢并持续的加入到装有铜液的中间包中；
3)合金液从中间包的漏眼中流出的过程中，经过45MPa的高压水流打散成细小颗粒，在降落的过程中冷却并凝固，制得铁基复合粉末；
4)将制得的粉浆通过磁选，筛选出铁基复合粉末；
5)将筛选出的铁基复合粉末进行还原、破碎、筛分，得到不同粒度的铁基复合粉末。
实施例2
黄铜包铁复合粉末的水雾化制备
1)按照设定的黄铜包铁复合粉末的成分配比，在中频炉熔炼黄铜，升温至1050℃，并缓慢将熔炼好的黄铜液装入预热好的中间包；
2)将铁粉颗粒缓慢并持续的加入到装有黄铜液的中间包中；
3)合金液从中间包的漏眼中流出的过程中，经过30MPa的高压水流打散成细小颗粒，在降落的过程中冷却并凝固，制得铁基复合粉末；
4)将制得的粉浆通过磁选，筛选出铁基复合粉末；
5)将筛选出的铁基复合粉末进行还原、破碎、筛分，得到不同粒度的铁基复合粉末。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种铁基复合粉末的水雾化制备方法，其特征在于：包括：
步骤1熔炼；
步骤2：外部加入铁粉；
步骤3：水雾化制粉；
步骤4：磁选；
步骤5：还原、破碎。
2.根据权利要求1所述的铁基复合粉末的水雾化制备方法，其特征在于：所述的步骤1熔炼，是将铁基复合粉末的包覆层材料在中频炉中进行加热融化，使其温度达到900℃-1200℃之间。
3.根据权利要求1所述的铁基复合粉末的水雾化制备方法，其特征在于：所述的步骤2：外部加入铁粉，是将铁基粉末颗粒直接加入到熔融的包覆层材料中。
4.根据权利要求1所述的铁基复合粉末的水雾化制备方法，其特征在于：所述的步骤3：水雾化制粉，将水压控制在10-50MPa之间。
5.根据权利要求2或3所述的铁基复合粉末的水雾化制备方法，其特征在于：将步骤2中的铁基粉末及其熔融的包覆层材料在一个底部中间带有漏眼的中间包中混合。
6.根据权利要求3所述的铁基复合粉末的水雾化制备方法，其特征在于：所述的步骤2：外部加入铁粉，铁粉颗粒粒径为0.30mm-0.03mm之间。
7.根据权利要求5所述的铁基复合粉末的水雾化制备方法，其特征在于：具有漏眼的中间包具体为石墨坩埚。
8.根据权利要求5所述的铁基复合粉末的水雾化制备方法，其特征在于：具有漏眼的中间包中的漏眼直径在5mm-9mm之间。
9.根据权利要求1所述的铁基复合粉末的水雾化制备方法，其特征在于：具体步骤包括：将融化的包覆层材料倒入中间包中，再将铁粉颗粒按照一定速率缓慢并持续的加入到中间包中，熔液通过漏眼流出的过程中，被10-50MPa的高压水流打散成细小颗粒，在降落过程中冷却凝固，再通过磁选的方式将铁基复合粉末筛选，最后进行步骤5的还原破碎等工序。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3752611A (en) * | 1969-06-18 | 1973-08-14 | Republic Steel Corp | Apparatus for producing metal powder |
| CN87106831A (zh) * | 1986-09-24 | 1988-04-13 | 艾尔坎国际有限公司 | 颗粒状金属的组合物 |
| US4940523A (en) * | 1988-06-09 | 1990-07-10 | Nisshin Steel Company Ltd. | Process and apparatus for coating fine powders |
| CN1117276A (zh) * | 1993-02-06 | 1996-02-21 | 欧斯普瑞金属有限公司 | 粉末生产 |
| CN1730209A (zh) * | 2005-08-18 | 2006-02-08 | 重庆扬子粉末冶金有限责任公司 | 铜包铁复合粉的制造方法 |
| CN105568024A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-05-11 | 广东工业大学 | 一种纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备方法 |
| CN106001587A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 安泰科技股份有限公司 | 制备铁基水雾化软磁合金粉用中间包及其制造方法 |
| CN106424746A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-22 | 湖南航天新材料技术研究院有限公司 | 一种制备金属陶瓷复合粉末材料的装置及方法 |
| CN108262475A (zh) * | 2016-12-31 | 2018-07-10 | 罗奕兵 | 一种金属包覆粉末生产装置及工艺 |
| CN110695365A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-01-17 | 西北工业大学 | 一种采用气固两相雾化制备金属型包覆粉的方法及装置 |
| CN111390191A (zh) * | 2020-03-07 | 2020-07-10 | 福达合金材料股份有限公司 | 一种弥散铜合金材料制备方法 |
-
2020
- 2020-12-29 CN CN202011600814.0A patent/CN112846203A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3752611A (en) * | 1969-06-18 | 1973-08-14 | Republic Steel Corp | Apparatus for producing metal powder |
| CN87106831A (zh) * | 1986-09-24 | 1988-04-13 | 艾尔坎国际有限公司 | 颗粒状金属的组合物 |
| US4940523A (en) * | 1988-06-09 | 1990-07-10 | Nisshin Steel Company Ltd. | Process and apparatus for coating fine powders |
| CN1117276A (zh) * | 1993-02-06 | 1996-02-21 | 欧斯普瑞金属有限公司 | 粉末生产 |
| CN1730209A (zh) * | 2005-08-18 | 2006-02-08 | 重庆扬子粉末冶金有限责任公司 | 铜包铁复合粉的制造方法 |
| CN105568024A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-05-11 | 广东工业大学 | 一种纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备方法 |
| CN106001587A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 安泰科技股份有限公司 | 制备铁基水雾化软磁合金粉用中间包及其制造方法 |
| CN106424746A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-22 | 湖南航天新材料技术研究院有限公司 | 一种制备金属陶瓷复合粉末材料的装置及方法 |
| CN108262475A (zh) * | 2016-12-31 | 2018-07-10 | 罗奕兵 | 一种金属包覆粉末生产装置及工艺 |
| CN110695365A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-01-17 | 西北工业大学 | 一种采用气固两相雾化制备金属型包覆粉的方法及装置 |
| CN111390191A (zh) * | 2020-03-07 | 2020-07-10 | 福达合金材料股份有限公司 | 一种弥散铜合金材料制备方法 |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210528 |
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