一種粉末冶金用銅錫10合金粉末的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及粉末冶金領域，具體是一種粉末冶金用銅錫10合金粉末的制造方法。
【背景技術】
[0002] 銅錫10合金青銅粉末被廣泛的用于自潤滑軸承，金剛石工具和粉末冶金燒結結構 件等行業。銅錫含油自潤滑軸承具有抗腐蝕性能強、機械強度高、導熱率高、工作壽命長等 優點，廣泛應用于精密電子、高檔家用電器、通訊設施、汽車和IT等領域中，目前已成為機 械行業中一類必不可少的基礎零件。
[0003] 含油軸承是以金屬粉末為主要原料經過粉末冶金法制得的多孔燒結體，利用燒結 體中初始原料粉末粒子燒結后殘留的孔隙，使潤滑油浸滲到該孔隙中從而可以在無供油狀 態下使用。因此含油軸承中孔隙的數量、大小、形狀及分布等性質均會在很大程度上影響 含油軸承的性能質量，而含油軸承的這些特性是由合成該含油軸承的金屬粉末的性質以及 在軸承的合成過程中的條件參數所決定的，尤其是原料粉末的特性會在很大程度上決定含 油軸承的最終性能。銅錫10青銅粉經過壓制成型后燒結整形浸油后制成含油軸承，青銅粉 末需要有高的生胚強度，燒結斷裂強度，和燒結塊具有細致連通的孔隙。
[0004] CN 200910050665公開了一種使用電解銅粉與錫粉混合后在一定溫度下熱處理， 破碎得到錫含量為10%的銅錫合金粉。
[0005] CN 200910118001公開了一種將銅粉與錫含量為10-50%銅錫合金混合后擴散，得 到一種錫含量在5-20%的青銅粉。
[0006] 以電解銅粉為原料制備的合金青銅粉，因為電解銅粉發達的樹枝結構，粉末有良 好的生胚強度，但是在燒結后易出現封閉孔隙，影響含油軸承的含油率。以一般的銅粉作為 原料，會出現粉末生胚強度低，生胚在生產過程中易破碎。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于提供一種粉末冶金用銅錫10合金粉末的制造方法，以解決上述
【背景技術】中提出的問題。
[0008] 為實現上述目的，本發明提供如下技術方案： 一種粉末冶金用銅錫10合金粉末的制造方法，具體制備步驟如下： (1) 原料銅粉的制備 將銅粉采用錐形噴盤進行水霧化，銅粉粒徑小于100μπι，銅粉形貌不規則，松裝密度小 于3·Og/cm3; 將霧化銅粉在空氣中進行氧化，氧化溫度200~800°C，粉末含氧量為5~10%，粉末氧含 量優化為6~10%; (2) 原料銅錫合金的制備 銅錫合金使用中頻感應爐進行熔煉，將銅粉與錫粉混合均勻，霧化時水壓大于lOMPa， 銅錫合金粉末粒徑小于100μπι，優選值為銅粉合金粉末粒徑小于70μπι，銅錫合金中錫含量的 比例為15~30%; (3) 將原料銅錫合金粉末、原料銅粉按照比例混合，原料銅錫合金粉末的質量分數為30 ~80%，原料銅粉的質量分數為10~50%，使整體粉末在熱處理脫氧后錫的質量分數為9.5~ 10.5%;優選的，原料銅錫合金粉末的質量分數為40~70%，原料銅粉的質量分數為10~50%; (4) 將混合后的粉末在非氧化氣氛中400~800°C進行熱處理，使已氧化的原料銅粉完 全還原，并且原料銅錫合金粉末與原料銅粉擴散粘接，錫元素分布更加均勻，優選熱處理溫 度 500 ~700°C; (5) 將熱處理的粉末進行破碎，熱處理后的粉末結塊，先通過粗碎機粗碎，然后再用細 碎機進行細碎； (6) 抗氧化 還原后的粉末容易在空氣中氧化，需要在粉末破碎后及時的進行抗氧化處理;抗氧化 是將鈍化劑與粉末混合均勻，優選鈍化劑可以通過溶劑溶解后噴灑在粉末表面，然后將溶 劑揮發，鈍化劑析出并包覆在粉末表面； (7) 粉末篩分 對粉末篩分，粉末篩分后粒徑小于1 〇〇Μ?; (8) 加入總體質量的0.1~1%的石墨并混合均勻，在粉末中添加石墨可以起到潤滑劑的 作用，也可以明顯提高燒結零件的強度耐磨性； 作為本發明進一步的方案:所述步驟（1)中，錐形噴盤由9-36個排列成圓環的噴孔組 成，噴孔的直徑小于2.0mm，噴盤內的水壓在lOMPa以上。
[0009] 作為本發明進一步的方案:所述步驟(6)中的鈍化劑是叔丁基羥基茴香醚(BHA)、 二叔丁基對甲酚(BHT)、沒食子酸丙酯(PG)或特丁基對苯二酚(TBHQ)溶液。
[0010] 作為本發明再進一步的方案:所述步驟(6)中的溶劑是低沸點有機溶劑。
[0011] 與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明方法制備的青銅粉，由于原料銅粉 具有不規則形貌，且經過氧化還原處理，這樣的銅粉具有良好的成形性，且燒結后孔隙為單 體顆粒間燒結后孔隙，孔隙結構致密且連通。
【具體實施方式】
[0012] 下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的 實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都 屬于本發明保護的范圍。
[0013] 實施例1 (1) 原料銅粉的制備 銅粉采用錐形噴盤進行水霧化，銅粉形貌不規則，銅粉粒徑小于lOOym，松裝密度小于 3. Og/cm3,該錐形噴盤由20個排列成圓環的噴孔組成，噴孔的直徑1.0mm，噴盤內的水壓 15MPa； 將霧化銅粉在高溫中進行氧化，氧化氣氛空氣，氧化溫度600°C，粉末含氧量為8%; (2) 原料銅錫合金粉末的制備 銅錫合金使用中頻感應爐進行熔煉，利于銅與錫混合均勻，霧化時水壓20MPa，銅錫合 金粉末粒徑小于70μπι，銅錫合金中錫含量的比例為30%; (3) 將原料銅錫合金粉末，原料銅粉按照比例混合均勻，原料銅錫合金粉末比例31.5%， 原料銅粉比例68.5%，使整體粉末在熱處理脫氧后錫含量的比例為9.5~10.5%; (4) 將混合后的粉末在非氧化氣氛中500°C進行熱處理，使已氧化的原料銅粉完全還 原，并且原料銅錫合金粉末與原料銅粉擴散粘接，錫元素分布更加均勻； (5) 將熱處理的粉末進行破碎，熱處理后的粉末結塊，先粗碎機粗碎，然后細碎機細碎； (6) 抗氧化，還原后的青銅粉容易在空氣中氧化，需要在粉末破碎后及時的進行抗氧化 處理;抗氧化是將鈍化劑與青銅粉混合均勻，鈍化劑通過溶劑噴灑在粉末表面，然后將溶劑 揮發，鈍化劑析出并包覆在青銅粉末表面;鈍化劑是叔丁基羥基茴香醚(BHA)溶液，溶劑可 以是各種低沸點有機溶劑； (7) 粉末篩分，對粉末進行篩分，優選粉末篩分后粒徑小于100M1; (8) 加入總體質量的0.5%的石墨并混合均勻，在粉末中添加石墨可以起到潤滑劑的作 用，也可以明顯提高燒結零件的強度耐磨性。
[0014] 實施例2 (1) 原料銅粉的制備 銅粉采用錐形噴盤進行水霧化，銅粉形貌不規則，銅粉粒徑小于100μπι，松裝密度小于 3. Og/cm3,該錐形噴盤由20個排列成圓環的噴孔組成，噴孔的直徑1.0mm，噴盤內的水壓 15MPa； 將霧化銅粉在高溫中進行氧化，氧化氣氛空氣，氧化溫度600°C，粉末含氧量為8%; (2) 原料銅錫合金粉末的制備 銅錫合金使用中頻感應爐進行熔煉，利于銅與錫混合均勻，霧化時水壓20MPa，銅錫合 金粉末粒徑小于70μπι，銅錫合金中錫含量的比例為15% (3) 將原料銅錫合金粉末，原料銅粉按照比例混合均勻，原料銅錫合金粉末比例 64.78%，原料銅粉比例35.22%，使整體粉末在熱處理脫氧后錫含量的比例為9.5~10.5%; (4) 將混合后的粉末在非氧化氣氛中600°C進行熱處理，使已氧化的原料銅粉完全還 原，并且原料銅錫合金粉末與原料銅粉擴散粘接，錫元素分布更加均勻； (5) 將熱處理的粉末進行破碎，熱處理后的粉末結塊，先用粗碎機粗