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CN113136498B - 一种黄铜mim工艺制备方法 - Google Patents

一种黄铜mim工艺制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明适用于黄铜粉冶领域，提供了一种黄铜MIM工艺制备方法，包括：向H59‑1预合金化的喷雾黄铜粉末中加入P元素，活化烧结配料；将配料之后的黄铜粉末球磨均匀；将球磨后的物料经过筛处理成混合均匀的H59‑1黄铜粉末后，加入MIM成型剂混炼均匀，并破碎成适合MIM成形的喂料；将喂料注塑成形，得到坯件，并通过有机溶剂加热萃取后，烘干所述坯件；将上述坯件装入可密封舟皿中烧结；将烧结后的坯件再进行复压，进一步提高材料密度，得到所求材料制品。利用上述粉末冶金的MIM工艺制备方法，制备出了相对密度高、性能合格的H59‑1黄铜材料，在工业领域复杂零件的近成形技术上开避了广阔的前景。

Description

一种黄铜MIM工艺制备方法
技术领域
本发明属于黄铜粉冶领域，尤其涉及一种黄铜MIM工艺制备方法。
背景技术
在粉末冶金生产技术中，黄铜零件的生产是最难的。由于黄铜中有较高比例的低熔点组元，在烧结过程中易产生熔解、析出、蒸发，造成最终的烧结制品成份发生改变或偏析，很难制造出性能合格的材料。对于H59-1的黄铜：其中锌含量达到40-41％。而锌的熔点是419.5℃，汽化点是907℃。由于低熔点、低汽化点的锌组元含量很高，H59-1黄铜粉末压坯在烧结过种中极易产生成份改变或偏析，故很难制备出性能合格的材料。目前MIM工艺无法制得性能较好的H59-1黄铜材料，符合工艺要求特性，因此需要一种黄铜MIM工艺制备方法来制得符合H59-1黄铜粉末冶金工艺要求特性、相对密度高、性能合格的H59-1黄铜材料，为工业领域复杂零件的近成形技术上开避广阔的前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种黄铜MIM工艺制备方法，旨在解决目前MIM工艺无法制得H59-1黄铜符合粉末冶金工艺要求特性的问题。
本发明是这样实现的，一种黄铜MIM工艺制备方法，包括：
向H59-1预合金化的喷雾黄铜粉末中加入P元素，活化烧结配料；
将配料之后的黄铜粉末球磨均匀：所述即是将配料之后的黄铜粉末在滚动球磨机中进行球磨混合中：球料比2：1，混料时间12-20h，球磨转速42r/min。
向着混合料中加入MIM成型剂混炼均匀，并破碎成适合MIM成形的喂料：所述MIM专用成型剂为塑胶成型剂，加入MIM成型剂质量分数为7.5-8.3％。
将喂料注塑成形，得到坯件，并通过有机溶剂加热萃取后，烘干所述坯件：所述即是通过有机溶剂加热萃取，使成型剂脱除量大于50％，以烘干待烧制所述坯件。
将上述坯件装入可密封舟皿中烧结；
将烧结后的坯件再进行复压，进一步提高材料密度，得到所求材料制品：所述即是采用脱脂烧结一体化工艺烧结温度为880℃，烧结时间为150min。进一步地，所述将上述坯件装入可密封舟皿中烧结包括装入可密封的金属舟皿中，封盖入炉，前后放置装有一定量锌粉的舟皿，提高高温时炉内锌的蒸汽压，同时放置于有氨分解保护气氛的烧结炉中，采用脱脂烧结。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
本发明实施提供了一种黄铜MIM工艺制备方法，包括：向H59-1预合金化的喷雾黄铜粉末中加入P元素，活化烧结配料；将配料之后的黄铜粉末球磨均匀；将球磨后的物料经过筛处理成混合均匀的H59-1黄铜粉末后，加入MIM成型剂混炼均匀，并破碎成适合MIM成形的喂料；将喂料注塑成形，得到坯件，并通过有机溶剂加热萃取后，烘干所述坯件；将上述坯件装入可密封舟皿中烧结；将烧结后的坯件再进行复压，进一步提高材料密度，得到所求材料制品。利用上述粉末冶金的MIM工艺制备方法，制备出了相对密度高、性能合格的H59-1黄铜材料，在工业领域复杂零件的近成形技术上开避了广阔的前景。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种黄铜MIM工艺制备方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
本发明实施例提出了一种黄铜MIM工艺制备方法。请参阅图1，包括：
S101.向H59-1预合金化的喷雾黄铜粉末中加P元素粉末，P元素粉末质量分数占比0.2-0.3％，活化烧结；具体地，将H59-1预合金化的喷雾黄铜粉末，加入少量的P元素来活化烧结配料，将其在滚动球磨机中进行球磨混合。
S102.将球磨后的物料经过筛处理成混合均匀的H59-1活化烧结，以得到精细的混合均匀的H59-1粉末；
S103.所述将配料之后的黄铜粉末在滚动球磨机中进行球磨混合中：
球料比2：1，混料时间12-20h，球磨转速42r/min。；
S104.黄铜混合料，加入MIM成型剂混炼均匀，并破碎成适合MIM成形的喂料；
S105.将喂料注塑成形，得到坯件，并通过有机溶剂加热萃取后，烘干所述坯件；
S106.将上述坯件装入可密封舟皿中烧结；
S107.将烧结后的坯件再进行复压，进一步提高材料密度，得到所求材料制品。
通过以上步骤得到了相对密度高、性能合格的H59-1黄铜材料，材料密度7.8110-7.9589-g/cm3，相对密度可达94.6-95.6％。
将烧结坯件再进行复压，进一步提高材料密度，制备出相对密度96％以上、硬度HV0.1O为110的H59-1材料制品。很好地利用了粉末冶金的MIM工艺，制备出了相对密度高、性能合格的H59-1黄铜材料。
烧结过程中由于加入了装有锌粉的舟皿，改善了炉内气氛中锌的蒸汽压，有效阻止了H59-1黄铜中锌组元的熔解析出、蒸发改变。研究表明，通过所述方法制备的粉末冶金H59-1黄铜材料，其成分几乎不发生产变化，其物理机械性能接近GB4423-1992标准的要求。
特别是采用所述方法能制造出合格的粉末冶金H59-1黄铜配件，对工业领域复杂零件的近成形开避了广阔的前景。
以上还包括如下细分步骤：
进一步地，所述将配料之后的黄铜粉末在滚动球磨机中进行球磨混合中：球料比2：1，混料时间12-20h，球磨转速42r/min。
进一步地，所述通过有机溶剂加热萃取，使成型剂脱除量大于50％，以烘干待烧制所述坯件。
进一步地，所述采用脱脂烧结一体化工艺烧结温度为880℃，烧结时间为150min。
进一步地，所述MIM专用成型剂为塑胶成型剂。
进一步地，所述将上述坯件装入可密封舟皿中烧结包括装入可密封的金属舟皿中，封盖入炉，前后放置装有一定量锌粉的舟皿，提高高温时炉内锌的蒸汽压，同时放置于有氨分解保护气氛的烧结炉中，采用脱脂烧结。
进一步地，所述加入MIM成型剂混炼均匀中MIM成型剂质量分数为7.5-8.3％；
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明实施例提供了一种黄铜MIM工艺制备方法，包括：向H59-1预合金化的喷雾黄铜粉末中加入P元素，活化烧结；将配料之后的黄铜粉末球磨均匀；将球磨后的物料经过筛处理成混合均匀的H59-1黄铜粉末后，加入MIM成型剂混炼均匀，并破碎成适合MIM成形的喂料；将喂料注塑成形，得到坯件，并通过有机溶剂加热萃取后，烘干所述坯件；将上述坯件装入可密封舟皿中烧结；将烧结后的坯件再进行复压，进一步提高材料密度，得到所求材料制品。利用上述粉末冶金的MIM工艺制备方法，制备出了相对密度高、性能合格的H59-1黄铜材料，在工业领域复杂零件的近成形技术上开避了广阔的前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种黄铜MIM工艺制备方法，其特征在于，包括：
向H59-1预合金化的喷雾黄铜粉末中加入P元素，活化烧结配料，所述P元素粉末质量分数占比0.2-0.3%；
将配料之后的黄铜粉末球磨均匀；
将球磨后的物料经过筛处理成混合均匀的H59-1黄铜粉末后，加入MIM成型剂混炼均匀，并破碎成适合MIM成形的喂料；
将喂料注塑成形，得到坯件，并通过有机溶剂加热萃取后，烘干所述坯件；
将上述坯件装入可密封舟皿中烧结；
将烧结后的坯件再进行复压，进一步提高材料密度，得到所求材料制品，
所述将上述坯件装入可密封舟皿中烧结包括装入可密封的金属舟皿中，封盖入炉，前后放置装有一定量锌粉的舟皿，提高高温时炉内锌的蒸汽压，同时放置于有氨分解保护气氛的烧结炉中，采用脱脂烧结。
2.根据权利要求1所述的MIM工艺制备方法，其特征在于，所述将配料之后的黄铜粉末在滚动球磨机中进行球磨混合：
球料比2：1，混料时间12-20h，球磨转速42r/min。
3.根据权利要求1所述的MIM工艺制备方法，其特征在于，所述通过有机溶剂加热萃取，使成型剂脱除量大于50%，并烘干待烧制所述坯件。
4.根据权利要求1所述的MIM工艺制备方法，其特征在于，
所述采用脱脂烧结一体化工艺烧结温度为880℃，烧结时间为150min。
5.根据权利要求1所述的MIM工艺制备方法，其特征在于，所述MIM专用成型剂为塑胶成型剂。
6.根据权利要求1所述的MIM工艺制备方法，其特征在于，所述加入MIM成型剂混炼均匀中MIM成型剂质量分数为7.5%。
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