[发明专利]一种铁基防锈粉末冶金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金材料制备方法领域，特别涉及一种铁基防锈粉末冶金材料及其制备方法。

背景技术

粉末冶金是制取金属或用金属粉末作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。目前以铁粉作为主要成分的粉末冶金材料应用的最多，应用范围也最广，然而，现有的粉末冶金配方及工艺仍然具有局限性，工艺步骤较为繁多导致了能源的浪费和生产效率的低下，产品也存在着拉伸强度和硬度较低的问题，同时随着工业的不断发展，对于这一类型材料的性能要求也越来越高，不仅需要物理性能优异的粉末冶金材料，同时也需要进一步提高材料的化学性能，其中重要一方面就是材料的耐腐蚀防锈性能，因此需要进一步研究开发符合要求的产品。

发明内容

本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种铁基防锈粉末冶金材料及其制备方法，提高材料的拉伸强度、硬度以及防腐蚀性能。

本发明是通过以下技术手段实现的：

一种铁基防锈粉末冶金材料，以重量组分计包括：铁粉30-40份，铜粉5-10份，丙烯酸乙酯2-5份，聚碳酸酯1-5份，二氧化锰1-5份，水泥粉2-5份，硬脂酸锌2-5份，碳酸二甲酯2-6份，镍粉2-6份，碳粉2-6份。

所述的铁基防锈粉末冶金材料，可以优选为以重量组分计包括：铁粉35-38份，铜粉7-9份，丙烯酸乙酯4-5份，聚碳酸酯3-5份，二氧化锰2-4份，水泥粉3-5份，硬脂酸锌2-4份，碳酸二甲酯3-6份，镍粉3-5份，碳粉4-6份。

一种以上所述的铁基防锈粉末冶金材料的制备方法，按照以下步骤进行制备：

步骤一，按照重量份称取各组分；

步骤二，将各组分于混合搅拌机中搅拌均匀，得到混合物一；

步骤三，将混合物一浸于水、甘油、聚甘油脂肪酸酯组成的混合液中，加热至70-80℃，搅拌40-60分钟，过滤得到固体混合物二；

步骤四，将固体混合物二使用60-80℃的热氮气吹干，然后于模具中压制得到压坯；

步骤五，将压坯送入烧结炉中进行烧结，在真空度为0.001-0.004MPa的条件下加热到400-500℃，保持50-100分钟，再升温至1000-1100℃，保持180-250分钟，得到初模；

步骤六，将初模降温至100-150℃，使用乙醇溶液蒸汽进行熏蒸40-60分钟，然后降至室温，得到铁基防锈粉末冶金材料。

所述的铁基防锈粉末冶金材料的制备方法，步骤二中搅拌均匀的搅拌速度可以为160-200转/分钟，搅拌时间40-60分钟。

所述的铁基防锈粉末冶金材料的制备方法，步骤三混合液中水、甘油、聚甘油脂肪酸酯的体积比可以为10:1-3:1-2。

所述的铁基防锈粉末冶金材料的制备方法，步骤五中升温的速度可以为8-10℃/分钟。

所述的铁基防锈粉末冶金材料的制备方法，步骤六中所述乙醇溶液的质量浓度可以为50-60％。

本发明提供的铁基防锈粉末冶金材料拉伸强度达到了615MPa以上，伸长率达到了5.2-5.4％，硬度(HRB)达到了82以上，防腐性能在相对湿度80％，温度60℃的条件下1200h表面无变化。本发明引入了水泥粉与碳酸二甲酯，增强了材料的物理性能以及防腐蚀性能，进一步扩大了材料的应用范围。

具体实施方式

实施例1

一种铁基防锈粉末冶金材料，以重量组分计包括：铁粉30份，铜粉5份，丙烯酸乙酯2份，聚碳酸酯1份，二氧化锰1份，水泥粉2份，硬脂酸锌2份，碳酸二甲酯2份，镍粉2份，碳粉2份。

以上所述的铁基防锈粉末冶金材料的制备方法，按照以下步骤进行：

步骤一，按照重量份称取各组分；

步骤二，将各组分于混合搅拌机中搅拌均匀，其中搅拌速度为160转/分钟，搅拌时间40分钟，得到混合物一；

步骤三，将混合物一浸于水、甘油、聚甘油脂肪酸酯组成的混合液中，混合液中水、甘油、聚甘油脂肪酸酯的体积比为10:1:1，加热至70℃，搅拌40分钟，过滤得到固体混合物二；

步骤四，将固体混合物二使用60℃的热氮气吹干，然后于模具中压制得到压坯；

步骤五，将压坯送入烧结炉中进行烧结，在真空度为0.001MPa的条件下加热到400℃，保持50分钟，再升温至1000℃，升温速度为8℃/分钟，保持180分钟，得到初模；