[发明专利]烧结炉用陶瓷网带的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烧结炉用陶瓷网带的制作方法及制得的陶瓷网带。

背景技术

粉末冶金零件凭借其大批量、高精度、低成本的优势得到了广泛的应用。其应用已经深入到汽车关键零部件的制造领域。

粉末冶金的基础工序为制粉、成型于烧结。烧结工序实现了粉末从物理接触到冶金结合的转变，真正赋予零件力学强度，因此是粉末冶金工艺的关键步骤。烧结工序中，生坯零件通过1000～1250℃的高温段进行冶金扩散，形成烧结颈。网带式烧结炉因为具有产品方便堆码、烧结少率高、气氛流通性好等特点而被广泛使用。网带是在高温的状态下负载移动，属于高温载荷部件。通常来说，网带一般选用耐高温不锈钢材料制作，不锈钢在烧结温度下的屈服强度大幅降低，受载后容易产生塑形变形，随着时间的推移网带开始拉长，有效载荷面积变小，直至失效或断裂。

因此，对于网带式烧结炉来说，网带需要根据载荷状况定期进行更换。更换后的网带不能继续使用，只能报废处理，网带为消耗性的成本因素。同时，更换前停炉，更后再升温，不仅影响生产效率，而其还增加能耗。还有，烧结炉的反复升温降温还会因为涨缩变化引起密封性问题。

陶瓷材料具有优异的高温力学性能，在烧结温度下具有足够的抗拉强度，不会发生塑形变形，是理想的网带承载材料。如果能将陶瓷材料作为网带的承载部件，那么网带的使用寿命将可大大增强。但同时，陶瓷材料延伸率极低，微小的变形即可引起脆性断裂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供陶瓷材料作为网带的承载部件,克服不锈钢材质网带的低寿命问题，以及克服陶瓷替代不锈钢会导致的成本过高问题。

本发明的制作烧结炉用陶瓷复合网带的方法包括，提供氧化锆、氧化铝、碳化硅、氮化硅或其组合的40～5微米的细粉；所述细粉经混炼、成型为两端带穿杆孔的长条形成型件；所述成型件再经烧结处理得到陶瓷承载片；提供多根可插入所述陶瓷承载片的穿杆孔的穿杆，穿杆材质为304、316、310s不锈钢或纯钼，穿杆两端部设置有锁紧装置，各穿杆长度对应网带的宽度；以及，沿网带宽度方向，前排与后排陶瓷承载片通过其穿杆孔交替安装在穿杆上，按照宽度装配好陶瓷承载片的穿杆的两端用锁紧装置锁紧，多根沿网带长度方向平行排列的穿杆与安装其上的陶瓷承载片形成为完整的陶瓷复合网带。

本发明还提供一种根据上述方法制作的烧结炉用陶瓷复合网带。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明以陶瓷片作为承载件，金属材质穿杆作为连接部件。陶瓷片承担驱动力的传递，而金属穿杆塑形变形能力用来吸收少量的变形或冲击，防止陶瓷片脆性断裂。同时紧密排列的陶瓷片在工作状态中，穿杆只承受剪切力，保证穿杆寿命。采用本发明所制作的陶瓷网带，负载能力、高温耐受能力及网带使用寿命都会有较多提高，是理想的烧结炉用网带。

附图说明

图1为安装在传动齿轮上的根据本发明实施例1的陶瓷网带；

图2为用于实施例1的陶瓷网带的陶瓷承载片的正视图；

图3为图1所示陶瓷网带的局部放大图；

图4为穿杆的示意图。

附图标记：

1：网带；10：陶瓷承载片；11：穿杆孔；20：穿杆(连接杆)；30:通风减重孔；40：穿杆上的销止孔。

具体实施方式

本发明烧结炉用陶瓷网带的制作方法,包括如下步骤：

(1)陶瓷粉末的制备：将购进的氧化锆、氧化铝、碳化硅、氮化硅或其组合的粗粉通过球磨粉碎，震动筛分级制得40～5微米的细粉。

主体陶瓷粉末氧化锆、氧化铝、碳化硅或氮化硅的各部分的纯度在95％以上。

还可添加占总量5-15％重量的成型剂石蜡、橡胶、甘油，融点在150℃以下。

(2)制备成型料：配方粉末在50～300摄氏度的温度范围内混炼，混炼后可用于造粒或直接浇注冷却饼；对于模具干压粉末的进行二次造粒，80目粒径为宜；注浆热压以冷却饼为原料。

还可添加烧结助剂粉末，粒径也控制在40微米至5微米之间。

(3)外形设计与成型：陶瓷片的外形设计为长条形，按最终10～30％的烧结收缩比例设计模架，包括上冲头，下冲头，中模及芯杆；模架材质可选用模具钢，硬质合金或塑料。

干压法成型将造粒粉末在10～300MPa的压力下常温压制成型。注浆热压法则是将加热后的浆料注入到模腔内成型脱模。