專利名稱：一種包銅鐵粉的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銅合金粉的制備方法，尤其涉及一種包銅鐵粉的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
在粉末冶金領(lǐng)域，銅及銅合金粉末的用量僅次于鐵粉，主要用于粉末冶金零部件、金剛石工具、電工合金等行業(yè)，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。含油軸承具有成本低廉、結(jié)構(gòu)簡化等優(yōu)勢(shì)。隨著粉末冶金應(yīng)用范圍的逐步擴(kuò)大，作為粉末冶金主要應(yīng)用之一的含油軸承的使用也越來越廣泛。由于銅原材料的價(jià)格偏高，因此使用含銅量較高的銅粉收到較 嚴(yán)重的制約。銅包鐵復(fù)合粉是近年來開發(fā)的含油軸承的理想材料，它是以鐵粉為基礎(chǔ)，在其顆粒表面包覆一側(cè)銅膜，形成一種外觀顏色與銅粉類似的鐵基復(fù)合粉。用銅包鐵復(fù)合粉生產(chǎn)的含油軸承，不僅符合環(huán)保要求，而且價(jià)格低得多，得到廣大用戶的廣泛應(yīng)用和推廣。目前工業(yè)上生產(chǎn)銅包鐵復(fù)合粉的方法主要是采用鐵粉、硫酸銅置換生產(chǎn)的，其基本過程是基于化學(xué)置換的原理，將鐵粉加入含銅離子的溶液中，在控制PH值、攪拌、適當(dāng)?shù)臏囟鹊葪l件下，將溶液中的銅置換出來，并在鐵粉表面結(jié)晶，而后經(jīng)過清洗、干燥等工序得到銅包鐵復(fù)合粉末。廢液中含有大量的硫酸鐵，需要進(jìn)行廢水處理。部分小企業(yè)為了降低成本，直接將廢水進(jìn)行排放，影響環(huán)境。生產(chǎn)銅包鐵復(fù)合粉的另一種常見生產(chǎn)方法是擴(kuò)散法。其基本過程是將銅粉和還原純鐵粉直接按照一定的比例混合均勻，然后在一定溫度下、在還原性氣氛保護(hù)中進(jìn)行燒結(jié)，使銅和鐵發(fā)生相互擴(kuò)散，使銅粉熔化并包覆在鐵粉顆粒表面，從而在鐵顆粒表面得到包復(fù)的銅層。這種方法的最大問題是混合過程中銅顆粒不可能均勻地粘附在鐵顆粒表面，而且混合后粘附在鐵表面的銅與鐵是一種機(jī)械結(jié)合，其結(jié)合強(qiáng)度很低。因此，需要開發(fā)一種綜合利用的包銅鐵粉的生產(chǎn)方法，既降低生產(chǎn)成本，又保證銅包鐵復(fù)合粉質(zhì)量，同時(shí)避免對(duì)環(huán)境的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種銅包鐵生產(chǎn)方法，既降低生產(chǎn)成本，又保證銅包鐵復(fù)合粉質(zhì)量，同時(shí)避免對(duì)環(huán)境的污染。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，所采用的技術(shù)方案如下一種包銅鐵粉的生產(chǎn)方法，銅占所述復(fù)合粉末總重量的5. 05% — 38. 5% (重量百分?jǐn)?shù))，余量為鐵；該方法的具體步驟如下
I )，按照設(shè)定的銅包鐵復(fù)合粉成分，分別稱取適量的氧化銅粉和鐵粉；2)，將稱取的氧化銅粉和純鐵粉置于球磨機(jī)或混料機(jī)中混合均勻；
3)，將混合均勻的粉末移入還原爐中，在氨分解氣或氨燃燒氣氛保護(hù)下進(jìn)行還原擴(kuò)散，還原擴(kuò)散溫度62(T820°C，還原擴(kuò)散處理時(shí)間I. 5^3. 8小時(shí)；還原擴(kuò)散完成后，繼續(xù)在保護(hù)氣氛中冷卻至55°C以下出爐；
4)，對(duì)還原擴(kuò)散后的粉末體進(jìn)行破碎、篩分；
5 )，對(duì)篩分后的銅包鐵復(fù)合粉末進(jìn)行混粉、檢驗(yàn)、計(jì)量和包裝入庫。由于常溫下很容易發(fā)生鐵還原氧化銅的過程，因此當(dāng)氧化銅粉和純鐵粉在球磨機(jī)或混料機(jī)中混合時(shí)，氧化銅和鐵顆粒會(huì)發(fā)生接觸并在接觸界面上發(fā)生上述還原反應(yīng)，因此，氧化銅和鐵顆粒就能夠形成較好的界面結(jié)合，從而使氧化銅顆粒粘附包裹在鐵顆粒表面；而且該還原反應(yīng)形成的界面結(jié)合力較高。此后將混合粉末送入還原爐中，就是使金屬表面的氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，奪去氧化物中的氧，使金屬粉末的表面是純凈的，原來包復(fù)在鐵顆粒表面的氧化銅被還原成純銅，·純銅之間也會(huì)發(fā)生擴(kuò)散結(jié)合，從而使得鐵顆粒表面的銅層變得完整而致密。本發(fā)明的相應(yīng)步驟、以及擴(kuò)散溫度、還原擴(kuò)散處理時(shí)間以及出爐溫度等參數(shù)都經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)得到。本發(fā)明的有益效果在于生產(chǎn)工藝簡單，降低生產(chǎn)成本；并且根據(jù)本發(fā)明的制得的銅包鐵顆粒表面的銅層完整而致密，保證銅包鐵復(fù)合粉質(zhì)量；同時(shí)，制備過程沒有有害物質(zhì)排放，避免了對(duì)環(huán)境造成污染和破壞。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
銅占所述復(fù)合粉末總重量的5. 05% (重量百分?jǐn)?shù))，余量為鐵
I )，按照設(shè)定的銅包鐵復(fù)合粉成分，分別稱取適量的氧化銅粉和鐵粉；
2)，將稱取的氧化銅粉和純鐵粉置于球磨機(jī)或混料機(jī)中混合均勻；
3)，將混合均勻的粉末移入還原爐中，在氨分解氣保護(hù)下進(jìn)行還原擴(kuò)散，還原擴(kuò)散溫度620°C，還原擴(kuò)散處理時(shí)間I. 5小時(shí)；還原擴(kuò)散完成后，繼續(xù)在保護(hù)氣氛中冷卻至55°C以下出爐；
4)，對(duì)還原擴(kuò)散后的粉末體進(jìn)行破碎、篩分；
5 )，對(duì)篩分后的銅包鐵復(fù)合粉末進(jìn)行混粉、檢驗(yàn)、計(jì)量和包裝入庫。
實(shí)施例2
銅占所述復(fù)合粉末總重量的38. 5% (重量百分?jǐn)?shù))，余量為鐵
I )，按照設(shè)定的銅包鐵復(fù)合粉成分，分別稱取適量的氧化銅粉和鐵粉；
2)，將稱取的氧化銅粉和純鐵粉置于球磨機(jī)或混料機(jī)中混合均勻；
3)，將混合均勻的粉末移入還原爐中，在氨燃燒氣氛保護(hù)下進(jìn)行還原擴(kuò)散，還原擴(kuò)散溫度820°C，還原擴(kuò)散處理時(shí)間3. 8小時(shí)；還原擴(kuò)散完成后，繼續(xù)在保護(hù)氣氛中冷卻至52°C以下出爐；
4)，對(duì)還原擴(kuò)散后的粉末體進(jìn)行破碎、篩分；5 )，對(duì)篩分后的銅包鐵復(fù)合粉末進(jìn)行混粉、檢驗(yàn)、計(jì)量和包裝入庫。
實(shí)施例3
銅占所述復(fù)合粉末總重量的18% (重量百分?jǐn)?shù))，余量為鐵；
I )，按照設(shè)定的銅包鐵復(fù)合粉成分，分別稱取適量的氧化銅粉和鐵粉；
2)，將稱取的氧化銅粉和純鐵粉置于球磨機(jī)或混料機(jī)中混合均勻； 3)，將混合均勻的粉末移入還原爐中，在氨燃燒氣氛保護(hù)下進(jìn)行還原擴(kuò)散，還原擴(kuò)散溫度700°C，還原擴(kuò)散處理時(shí)間2. 5小時(shí)；還原擴(kuò)散完成后，繼續(xù)在保護(hù)氣氛中冷卻至50°C以下出爐；
4)，對(duì)還原擴(kuò)散后的粉末體進(jìn)行破碎、篩分；
5 )，對(duì)篩分后的銅包鐵復(fù)合粉末進(jìn)行混粉、檢驗(yàn)、計(jì)量和包裝入庫。
權(quán)利要求
1.一種包銅鐵粉的生產(chǎn)方法，銅占所述復(fù)合粉末總重量的5. 05% — 38. 5% (重量百分?jǐn)?shù))，余量為鐵；其特征在于，該方法的具體步驟如下 I )，按照設(shè)定的銅包鐵復(fù)合粉成分，分別稱取適量的氧化銅粉和鐵粉； 2)，將稱取的氧化銅粉和純鐵粉置于球磨機(jī)或混料機(jī)中混合均勻； 3)，將混合均勻的粉末移入還原爐中，在氨分解氣或氨燃燒氣氛保護(hù)下進(jìn)行還原擴(kuò)散，還原擴(kuò)散溫度62(T820°C，還原擴(kuò)散處理時(shí)間I. 5^3. 8小時(shí)；還原擴(kuò)散完成后，繼續(xù)在保護(hù)氣氛中冷卻至55°C以下出爐； 4)，對(duì)還原擴(kuò)散后的粉末體進(jìn)行破碎、篩分； 5)，對(duì)篩分后的銅包鐵復(fù)合粉末進(jìn)行混粉、檢驗(yàn)、計(jì)量和包裝入庫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包銅鐵粉的生產(chǎn)方法，銅占所述復(fù)合粉末總重量的5.05%—38.5%(重量百分?jǐn)?shù))，余量為鐵；通過按照設(shè)定的銅包鐵復(fù)合粉成分，分別稱取適量的氧化銅粉和鐵粉；并將稱取的氧化銅粉和純鐵粉置于球磨機(jī)或混料機(jī)中混合均勻；再將混合均勻的粉末移入還原爐中，在氨分解氣或氨燃燒氣氛保護(hù)下進(jìn)行還原擴(kuò)散制得；本發(fā)明的有益效果在于生產(chǎn)工藝簡單，降低生產(chǎn)成本；并且根據(jù)本發(fā)明的制得的銅包鐵顆粒表面的銅層完整而致密，保證銅包鐵復(fù)合粉質(zhì)量；同時(shí)，制備過程沒有有害物質(zhì)排放，避免了對(duì)環(huán)境造成污染和破壞。
文檔編號(hào)B22F9/20GK102794449SQ20121007534
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者朱湖澤 申請(qǐng)人:朱湖澤