一种防渗碳材料及其制备方法.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(10)申请公布号CNCN103556103103556103A(43)申请公布日2014.02.05(21)申请号201310462197.6(22)申请日2013.09.30(71)申请人福建龙溪轴承（集团）股份有限公司地址363000福建省漳州市芗城区延安北路(72)发明人叶汉龙(74)专利代理机构福州君诚知识产权代理有限公司35211代理人戴雨君(51)Int.Cl.C23C8/04(2006.01)C22C38/16(2006.01)C22C33/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图3页附图3页(54)发明名称一种防渗碳材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种防渗碳材料，其包括以下质量百分含量的组份：铁粉81.5-86.5%；铜粉13.0-18.0%；石墨粉≤0.5%。防渗碳材料的制备方法包括：1）称料；2）将铁粉、石墨粉和润滑剂混合均匀；3）铁基毛坯压制；4）铜粉件的压制；5）烧结：将铜粉件置于铁基毛坯上放入烧结炉内，在温度为1090-1140℃下，烧结20-50min得到所述的防渗碳材料。本发明的防渗材料不仅可有效使不希望被渗碳的部位达到防渗效果，而不会对不希望被渗碳的部位的硬度造成影响，工件的表观硬度不超过工件在没有渗碳气氛下的热处理硬度；工件渗碳处理后，无需进行去除防渗涂料或氧化皮的操作，大大降低了劳动强度，提高了生产效率，降低了生产成本。CN103556103ACN10356ACN103556103A权利要求书1/1页1.一种防渗碳材料，其特征在于：其包括以下质量百分含量的组份：铁81.5-86.5%；铜13.0-18.0%；碳≤0.5%。2.根据权利要求1所述的防渗材料，其特征在于：所述的防渗材料的密度7.3-7.6g/cm3，表观硬度HRB≥60，抗拉强度≥320MPa；经渗碳处理后，其表观硬度HRC≥18，抗拉强度≥620MPa。3.根据权利要求1所述的防渗碳材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：1）称料：先按配方以下称取铁粉、铜粉、石墨粉和润滑剂；铁粉81.5-86.5%；铜粉13.0-18.0%；石墨粉≤0.5%；润滑剂0.3-0.5%。2）混粉：将铁粉、石墨粉和润滑剂加入混粉机中混合均匀，所述加入的润滑剂的质量为所述防渗碳材料总质量的0.3-0.5%，混合均匀后，再静置10-24h，备用；3）铁基毛坯压制：将步骤2）混合均匀的粉末加入模具中，在压力为400-650MPa下，压制成型得到铁基毛坯，该铁基毛坯与渗碳介质接触的区域即“有效防渗层”的密度为6.2-6.6g/cm3，厚度为1.5-7mm；该铁基毛坯未与渗碳介质接触的区域即“非有效防渗层”的密度为6.4-6.8g/cm3，厚度为0-10mm；4）铜粉件的压制：将铜粉装入另一模具中，压制成铜粉件；5）烧结：将铜粉件置于铁基毛坯上，一同放入烧结炉内，在温度为1090-1140℃下，烧结20-50min，铜粉件熔化成铜液，并渗入铁基毛坯中，烧结完毕，冷却至室温，得到所述的防渗碳材料。4.根据权利要求3所述的防渗碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中的润滑剂为硬脂酸锌。5.根据权利要求3所述的防渗碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤5）中，润滑剂先分解、再烧除、最后排出炉外。2CN103556103A说明书1/6页一种防渗碳材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及防渗材料，尤其涉及一种防渗碳材料及其制备方法。背景技术[0002]许多机械零件结构复杂（如齿轮轴中有花键、螺纹、齿轮），表面需要进行渗碳处理，但有些部位（如螺纹）不能被渗碳，希望保持原有的调质或正火状态，否则会影响使用性能（如脆断），造成不可预估的功能下降或丧失。因此需要保护，对这些不希望被渗碳的部位进行防渗碳保护处理。[0003]目前防渗碳处理大多是在不希望被渗碳的部位涂覆防止渗碳的涂料，该工艺特点是：零件在渗碳前需在不希望被渗碳的部位涂覆防渗碳涂料，然后进行渗碳淬火，最后还需将表面的涂料清除。所使用的防渗碳涂料在热处理后一般不易清除，而且不能阻止被保护的部位即不希望被渗碳的部位硬度偏高（可达HRC50）；同时，防渗碳涂料属于一次性使用，会污染淬火设备和环境。该工艺还存在以下缺点：1、防渗碳涂料涂覆不均匀，特别是当不希望被渗碳的部位具有形状复杂的表面和较细小的缝隙（如螺纹）时，往往会造成不能对不希望被渗碳的部位的有效保护；如果涂抹过多防渗碳涂料则易造成热处理后去除困难；如果涂抹过少防渗碳涂料，易造成不能有效防止渗碳，这样被保护的部位（不希望被渗碳的部位）会不同程度渗碳，在后期使用过程中容易造成该部位易脆裂，进而使整个零件失效；2、易造成不希望被