[发明专利]黄铜包铁复合粉及其制造方法

说明书

(一)、技术领域

本发明涉及一种金属粉末及其制造方法，特别是一种复合金属粉末及其制造方法。

(二)、背景技术

目前，用于含油轴承、金刚石刀头、摩擦材料等方面的金属粉末主要采用的是铜粉、黄铜粉或铁粉，也有用前三个粉末中的两种或全部混合在一起的混合金属粉末，这些金属粉末存在着如下不足：

1、铜粉、铁粉是单质金属粉末，在使用过程中，极容易被氧化。

2、由铜粉、锌粉、黄铜粉与铁粉构成的混合金属粉末松装密度不一样，混合时易出现偏析，偏析的结果必将严重影响产品的质量。

3、铜粉、黄铜粉的原材料成本非常高，其价格一般每吨在7.5万元人民币左右。

由于上述的原因，致使用这些金属粉末生产出来的产品价格很高，而且非常容易被氧化，氧化后的产品质量很差，易损坏，使用寿命短。

为了解决上述问题，有关技术人员研制出来了铜包铁复合粉，该复合粉具有成本低的优点，但却存在粉末自身抗氧化性能差，虽然技术人员对其进行了防氧化处理，但用该粉末在生产产品的过程中，其抗氧化性能又被破坏，使产品仍然容易被氧化。

因此，生产一种成本低廉、自身抗氧化性能好的金属粉末具有广阔的市场前景。铜合金具有自身抗氧化性能好的优点，有关技术人员试图用铜合金直接包覆在铁粉颗粒的表面上，如：在CN1180904C中公开一种名称为“粉末冶金用复合金属粉末”的发明专利，它是在铁粉上形成5重量％-75重量％的铜或者铜合金包覆层的粉末冶金用复合金属粉末，其中作为原料粉的铁粉中所含有的钙含量≤0.06重量％，该复合金属粉末中的钙含量≤0.02重量％。该专利公开了一种铜合金包铁复合粉末，事实上，由于铁与铜或铜合金彼此不互溶，铁与铜或铜合金之间彼此不可能发生扩散，因此，用物理的方式，直接把铜合金直接包覆于铁粉颗粒上是根本行不通的。

(三)、发明内容

本发明的第一个目的就是提供一种黄铜包铁复合粉，它不仅成本低廉，而且具有很强的自身抗氧化性能，属无公害产品。

本发明的第二个目的就是提供一种生产上述目的的黄铜包铁复合粉的制造方法，该方法生产工艺简单、生产成本低，无污染环境的废物排放，属无公害的生产方法。

本发明的第一个目的是通过这样的技术方案实现的，它是在铜包铁复合粉上形成铜锌合金包覆层的复合金属粉末，其中，铜占所述复合金属粉末总重量的5％-40％，锌占所述复合金属粉末总重量的0.05％-20％，余量为铁。

黄铜就是铜锌合金。本发明所述的黄铜包铁复合粉是以铁为核心、中间层为铜、外层为铜锌合金的三层结构的复合金属粉末。按照现有的技术，直接将铜锌合金包覆在铁粉颗粒上是行不通的，其原因在于：铜、锌、铜锌合金均与铁之间互不相溶，铜、锌、铜锌合金以物理方式既难于粘附在铁粉颗粒上，也难于与铁粉之间彼此扩散，形成铁铜合金、铁锌合金或铁铜锌合金。为了解决让铁粉被包覆于铜锌合金内的技术难题，只能以化学方式在铁粉表面上包覆一层铜膜，形成铜包铁复合粉，铜包铁复合粉的生产方法属于现有的成熟技术，由于铜与锌、铜锌合金之间彼此互溶，因此，就可以采用物理方式将铜锌合金粉粘附于铜包铁复合粉表面上，也可以将锌从外至内地扩散于铜包铁复合粉的铜膜中，使铜膜外层形成铜锌合金，内层仍然是铜层，从而得到黄铜包铁复合粉。

由于铜锌合金自身具有较强的抗氧化性能，因此，所得到的黄铜包铁复合粉不需要再进行抗氧化处理，就具有很好的抗氧化性能，用它生产的产品，抗氧化性能也得到显著地提高。与黄铜粉相比，由于黄铜包铁复合粉中主要以铁为主要原料，不仅能够保持黄铜粉的物理性能，还具有铁的强度好的性能，并且显著降低了制造成本。

本发明的第二个目的是通过如下的步骤实现的：