一種球形青銅合金粉末的制備方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種球形青銅合金粉末的制備方法，具體為，熔煉，將銅、錫、鋅和磷按照質量百分比計量進行計算稱料，確保其組成為Cu87.5～90％，Sn5.8～8.7％，Zn2.3～3.7％，P0.05～0.5％進行熔煉，熔煉溫度在1100～1200℃之間，熔煉完畢后，確保合金液過熱溫度在100～150℃；撈渣；霧化，將合金混合液倒入漏包，漏包孔徑在5～10mm，液流通過漏包孔流入霧化筒，空壓機產生高速氣體由氣體噴嘴對合金液液流進行破碎形成液滴，破碎后的混合液液滴在下落過程中凝結成為球形粉末顆粒；篩分得到球形青銅合金粉末。本發明用以改進配方，減小錫的含量，并采用優化的制備工藝，提高了有效粉末率。
【專利說明】一種球形青銅合金粉末的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于合金金屬粉末制備【技術領域】，特別地涉及一種球形青銅合金粉末的制備方法。
【背景技術】
[0002]球形、窄粒度分布的Cu90_Snl0粉末主要用于制造多孔元件、鋼背銅聚合物減摩材料、填充型金屬聚合物復合減摩材料和有機粘合劑磨擦材料，廣泛應用于汽車、摩托車、機床、工程機械、化工等行業。由于錫Sn價格昂貴，粉末粒度分布要求范圍窄，制造工藝復雜，且難以球化，粉末制造成本極高，因此尋找一種替代Cu90-Snl0球形粉末的材料配方及制造方法，對于提升滑動軸承和金屬過濾器行業具有深遠的意義。
【發明內容】
[0003]為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種球形青銅合金粉末的制備方法，用以改進材料配方，減小錫的含量，并采用優化的制備工藝對合金液進行霧化，提高了有效粉末率。
[0004]為實現上述目的，本發明的技術方案為:
[0005]一種球形青銅合金粉末的制備方法，依次包括熔煉，撈渣，霧化和篩分步驟，具體為，
[0006](I)熔煉，將銅Cu、錫Sn、鋅Zn和磷P按照質量百分比計量進行計算稱料，確保其組成為Cu87.5?90%，Sn5.8?8.7%，Zn2.3?3.7%，P0.05?(λ 5%進行熔煉，熔煉溫度在1100?1200°C之間，熔煉完畢后，確保合金液過熱溫度在100?150°C ；
[0007](2)撈渣，加入碎玻璃吸附合金液表面雜質后進行撈渣子作業；
[0008](3)霧化，將合金混合液倒入漏包，漏包孔徑在5?10mm，液流通過漏包孔流入霧化筒，空壓機產生高速氣體由氣體噴嘴對合金液液流進行破碎形成液滴，破碎后的混合液液滴在下落過程中凝結成為球形粉末顆粒；
[0009](4)篩分，將冷卻后的球形粉末用套篩進行篩分分級，上層篩網及底層篩網粉末顆粒棄去得到球形青銅合金粉末。
[0010]優選地，霧化筒內保溫加熱高度為3?10米。通過對霧化筒進行保溫、加熱，可獲得顯著的球形粉末。
[0011]優選地，所述氣體噴嘴為環孔式對稱氣體噴嘴，以0.4?0.SMpa的空氣氣壓進行霧化。
[0012]優選地，所述環孔式對稱氣體噴嘴霧化角度為10-14度，環孔數量為6-12個。
[0013]通過以上霧化制備球形青銅粉末的方法，合金材料按照質量百分比為Cu87.5?90%, Sn5.8?8.7%,Zn2.3?3.7%，P0.05?0.5%的配比進行配料，熔煉，霧化，保證了有效區間粉末的收得率> 60%，制得的產品松裝密度> 4.5g/cm3，流動速度< 15S，產品耐磨性、耐蝕性能等同或略優于Cu90-Snl0粉末，產品成本大大降低，使得該合金粉可以很好地替代Cu90-Snl0合金粉末。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明實施例的球形青銅合金粉末的制備方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0016]相反，本發明涵蓋任何由權利要求定義的在本發明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本發明有更好的了解，在下文對本發明的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本發明。
[0017]參見圖1，所示為本發明實施例的球形青銅合金粉末的制備方法的步驟流程圖，依次包括熔煉，撈渣，霧化和篩分步驟，具體為，
[0018]S10，熔煉，將銅Cu、錫Sn、鋅Zn和磷P按照質量百分比計量進行計算稱料，確保其組成為Cu87.5?90%，Sn5.8?8.7%，Zn2.3?3.7%，P0.05?(λ 5%進行熔煉，熔煉溫度在1100?1200°C之間，熔煉完畢后，確保合金液過熱溫度在100?150°C ；
[0019]S20，撈渣，加入碎玻璃吸附合金液表面雜質后進行撈渣子作業
[0020]S30,霧化，將合金混合液倒入漏包，漏包孔徑在5?10mm，液流通過漏包孔流入霧化筒，空壓機產生高速氣體由氣體噴嘴對合金液液流進行破碎形成液滴，破碎后的混合液液滴在下落過程中凝結成為球形粉末顆粒；
[0021]當漏包直徑達到IOmm時不易堵塞,但粉末較粗,小于5mm時粉末細顆粒增加。
[0022]霧化過程中破碎的合金液液滴在霧化筒內保持下落過程中有3米的不凝結高度，否則，破碎的細小液滴無法收縮成球。因此在具體應用示例中，霧化筒內保溫加熱高度為3?10米，通過增加霧化筒保溫、加熱高度可以保證破碎液滴充分收縮球化成球形粉。
[0023]在具體應用實例中，環孔式對稱氣體噴嘴霧化角度為10-14度，環孔數量為6-12個。當霧化角度大于14度時，粉末顆粒細小顆粒增加。當霧化角度小于10度時，盡管不易堵塞，但粗顆粒增加，球形粉收得率降低；當環孔數量超過12個時，細小顆粒數量增加，當環孔數量少于6個時，顆粒分布較粗。氣體噴嘴采用環孔式對稱氣體噴嘴，以0.4?0.SMpa的空氣氣壓進行霧化，當霧化壓力大于0.8Mpa時，粉末顆粒偏細。
[0024]S40，篩分，將冷卻后的球形粉末用套篩進行篩分分級，上層篩網及底層篩網粉末顆粒棄去得到球形青銅合金粉末。
[0025]在具體應用實例中，套篩的上層篩網規格一般為30目，40目，60目，80目，100目或120目，下層篩網規格一般為140目，160目或180目。
[0026]通過以上采用氣霧化方法制備得到的球形青銅合金粉末，合金材料按照質量百分比為Cu87.5?90%，Sn5.8?8.7%，Ζη2.3?3.7%,P0.05?0.5%的配比進行配料，熔煉，霧化，保證了有效區間粉末的收得率> 60%，制得的球形青銅合金粉末松裝密度> 4.5g/cm3,流動速度< 15S，產品耐磨性、耐蝕性能等同或略優于Cu90-Snl0粉末，且產品成本大大降低，使得該合金粉可以很好地替代Cu90-Sn 10合金粉末。通過下表列出了本發明實施例制備得到的球形青銅合金粉末與Cu90-Snl0合金粉末的技術指標與性能比較。
[0027]表1本發明實施例得到的球形青銅合金粉末與Cu90_Snl0合金粉末的技術指標與性能比較
【權利要求】
1.一種球形青銅合金粉末的制備方法，其特征在于，依次包括熔煉，撈渣，霧化和篩分步驟，具體為， (1)熔煉，將銅Cu、錫Sn、鋅Zn和磷P按照質量百分比計量進行計算稱料，確保其組成為Cu87.5?90%，Sn5.8?8.7%，Zn2.3?3.7%，P0.05?(λ 5%進行熔煉，熔煉溫度在1100?1200°C之間，熔煉完畢后，確保合金液過熱溫度在100?150°C ； (2)撈渣，加入碎玻璃吸附合金液表面雜質后進行撈渣子作業； (3)霧化，將合金混合液倒入漏包，漏包孔徑在5?10_，液流通過漏包孔流入霧化筒，空壓機產生高速氣體由氣體噴嘴對合金液液流進行破碎形成液滴，破碎后的混合液液滴在下落過程中凝結成為球形粉末顆粒； (4)篩分，將冷卻后的球形粉末用套篩進行篩分分級，上層篩網及底層篩網粉末顆粒棄去得到球形青銅合金粉末。
2.根據權利要求1所述的球形青銅合金粉末的制備方法，其特征在于，霧化筒內保溫加熱高度為3?10米。
3.根據權利要求1或2所述的球形青銅合金粉末的制備方法，其特征在于，所述氣體噴嘴為環孔式對稱氣體噴嘴，以0.4?0.8Mpa的空氣氣壓進行霧化。
4.根據權利要求3所述的氣霧化制備青銅合金粉末的方法，其特征在于，所述環孔式對稱氣體噴嘴霧化角度為10-14度，環孔數量為6-12個。
【文檔編號】B22F9/08GK103962564SQ201410158956
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2014年4月18日
【發明者】黃宏昭, 吳棕洋, 柳紀存, 王有林 申請人:浙江旭德新材料有限公司