一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111621664A(43)申请公布日2020.09.04(21)申请号202010499734.4C22C33/02(2006.01)(22)申请日2020.06.04B22F9/08(2006.01)(71)申请人西安斯瑞先进铜合金科技有限公司地址710071陕西省西安市雁塔区鱼化工业园纬一路60号(72)发明人周斌郭创立王沛苟锁孙君鹏王群刘向东梁建斌王文斌(74)专利代理机构北京栈桥知识产权代理事务所(普通合伙)11670代理人刘婷(51)Int.Cl.C22C9/00(2006.01)C22C1/04(2006.01)C22C38/16(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法(57)摘要本发明提供了一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法，具体包括：配料；熔炼；雾化制粉：对熔炼处理后熔化的合金进行雾化制粉得到雾化合金粉末；筛选；放电等离子烧结：将筛选的雾化合金粉末倒入石墨模具，放置于等离子烧结炉内抽真空并加压，当压强达到30～60MPa后，通入1500～2000A的脉冲直流电流并以30～100℃/min的升温速度升温至800～950℃，保温时间为3～5min；降温卸压出炉，制得铜铁合金；本发明方法工艺简单，流程合理，通过真空雾化制粉，结合放电等离子烧结技术制备出性能优异的铜铁合金材料，该铜铁合金具有致密度高，气孔缺陷少，粉体结合强度高的优点。CN111621664ACN111621664A权利要求书1/1页1.一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法，其特征在于，具体包括：步骤一：配料按百分含量计，原料中Fe元素的百分含量为5～50％，余量为Cu元素；步骤二：熔炼采用真空熔炼的方式进行熔炼；步骤三：雾化制粉对熔炼处理后熔化的合金进行雾化制粉得到雾化合金粉末；步骤四：筛选对雾化合金粉末收集后进行筛分选级；其中，筛选的雾化合金粉末的合金粉末粒度为200～650目之间；步骤五：放电等离子烧结将筛选的雾化合金粉末倒入石墨模具，放置于等离子烧结炉内抽真空并加压，当压强达到30～60MPa后，通入1500～2000A的脉冲直流电流并以30～100℃/min的升温速度升温至800～950℃，保温时间为3～5min；降温卸压出炉，制得铜铁合金。2.如权利要求1所述的一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法，其特征在于，所述步骤一中Fe元素以CuFe母合金的形式加入，Cu元素以电解铜板和以CuFe母合金的形式加入。3.如权利要求2所述的一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法，其特征在于，所述CuFe母合金和电解铜板在熔炼前需要进行预处理，预处理的具体步骤为：分别对CuFe母合金和电解铜板采用激光抛光机进行抛光处理。4.如权利要求1所述的一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法，其特征在于，所述步骤二熔炼的具体步骤为：将步骤一配置好的原料混合均匀后装入不含碳的坩埚放至真空熔炼炉内，当真空度抽至р≤4Pa时，升温至850～1050℃保温3～5min；然后将温度升至1350～1450℃，保温5～8min，然后缓慢向真空熔炼炉炉体内充入高纯氩气进行保护。5.如权利要求4所述的一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法，其特征在于，所述坩埚具体为刚玉坩埚。6.如权利要求1所述的一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法，其特征在于，所述步骤三雾化制粉的具体步骤为：将熔化的合金液倒入漏包中，合金液通过漏嘴流出的过程中，经过压力为0.5～10MPa的压缩气体的喷射，分散成细小液滴，在降落的过程中冷却凝固，制备得到雾化合金粉末；其中，压缩气体的流速控制4～20L/min。7.如权利要求1所述的一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法，其特征在于，所述步骤三雾化制粉的具体步骤为：将熔化的合金液倒入漏包中，合金液通过漏嘴流出的过程中，经过压力为5～8MPa的压缩气体的喷射，分散成细小液滴，在降落的过程中冷却凝固，制备得到雾化合金粉末；其中，压缩气体的流速控制12～15L/min。8.如权利要求1所述的一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法，其特征在于，步骤五所述烧结的具体温度为800～950℃。2CN111621664A说明书1/5页一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法技术领域[0001]本发明涉及粉末冶金制品技术领域，具体涉及一种放电等离子烧结制备铜铁合金的方法。背景技术[0002]在粉末冶金制品中，铜粉和铁粉是用量最大的两种粉末，传统粉末冶金制品的制备是将铜粉、铁粉混合使用，两者混合不均匀以及两者熔化温度相差较大，烧结温度难以确定等特点，导致制成品的质量和性能受到严重的影响；另外一种铜铁复合粉的生产方法是采用扩散法，把铜粉和铁粉按一定比例混合均匀，然