[发明专利]合金及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域。具体而言，本发明涉及一种合金及其制备方法和应用。

背景技术

工业上常用的无磁钢材料是铁锰合金，同时可能含有小于5重量%的少量铜，通常采用铸造法制备，但这种方法效率相对较低，产品尺寸稳定性较差，而且当铜含量大于5重量%时，铸造法无法实现完全固溶，产品质量也会因此不稳定。如果采用粉末冶金技术来制备相同成分的铁锰合金无磁钢材料，必须要采用粉末冶金真空烧结等技术，这也相应地会增加生产成本。

因而，无磁钢合金的制备方法还有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有合金及其制备方法以及其应用，该合金与其它普通铸造无磁钢材料相比具有良好的尺寸稳定特点，同时力学性能和无磁性能均可满足电机和电器制造业对无磁材料的使用要求，其制备方法简单可行，替代原有无磁钢铸造材料，显著降低生产成本。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种合金，该合金包含：11～20重量份的铜；30～50重量份的铁；45～55重量份的锰；0～5重量份的镍；以及0～5重量份的钼。由此使得该合金含有该含量范围内的铜能够保证该合金具有良好的力学性能和无磁性的特点，同时降低该合金的制造成本。该合金还具有良好的尺寸稳定特点，同时力学性能和无磁性能符合使用要求。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种制备上述合金的方法，该方法包括：提供预定比例的铜、铁、锰、镍和钼以便得到金属粉末混合物，其中，所述铜、铁、锰、镍和钼以金属单质粉末的形式提供的；将所述金属粉末混合物与成型剂混合，以便得到混合物料；将所述混合物料进行加压成型，以便获得压制毛坯；将所述压制毛坯进行烧结处理，以便获得所述合金。

利用本发明实施例的制备合金的方法是一种低成本的粉末冶金制备方法，该方法不仅可以充分利用粉末冶金技术在大批量制造中的优势，批量产品质量一致性良好，同时力学性能和无磁性能均可满足电机和电器制造业对无磁材料的使用要求，与普通铸造无磁钢材料相比可以提高生产效率，显著降低制造成本。

另外，根据本发明上述实施例的制备合金的方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，基于100重量份的所述金属粉末混合物，所述成型剂的用量为1～2重量份，优选1.2重量份。由此可以提高合金的制备效率以及合金制量。

根据本发明的实施例，所述成型剂为选自硬脂酸锌、硬脂酸、KP11、石蜡的至少一种或多种组合。由此可以进一步提高合金的成型率，进而提高产品的尺寸稳定性。

根据本发明的实施例，所述金属单质粉末的粒度为不大于150微米。由此可以进一步提高制备效率以及合金的质量。

根据本发明的实施例，所述加压成型是在500～700MPa压力下进行的。由此可以进一步提高压制效率，以及进一步提高合金的力学性能。

根据本发明的实施例，所述烧结处理是在分解氨气气氛中进行的，并且包括以下步骤：将所述毛坯加热升温至950～1150摄氏度，并保温1个小时；然后将所述毛坯降温至700～800摄氏度，并保温1个小时；以及将所述毛坯自然降温至200摄氏度以下。由此在该条件下对压制毛坯进行烧结处理，更加有助于奥氏体组织的形成，进而可以进一步提高合金的力学性能。

根据本发明的实施例，所述升温的速度为5～10摄氏度每分钟，所述降温的速度为5～8摄氏度每分钟。由此可以进一步提高制备得到合金综合性能。

在本发明的三个方面，本发明提出了一种电机平衡块，该电机平衡块由上述的合金制成。由此使得该电机平衡块具有无磁性，成本低，尺寸、性能稳定等特点，进而可以满足电机和电器对电机平衡块的使用要求。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的制备合金方法制备得到的合金的金相照片。

图2是根据本发明一个实施例的制备合金方法制备得到的合金的金相照片。

图3是根据本发明一个实施例的制备合金方法制备得到的合金的金相照片。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，下面的描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。