[发明专利]一种铜基合金粉末及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铜基合金粉末及其制备方法，该铜基合金粉末包括以下重量百分含量的元素：铁2.5‑12％、镍5.2‑7.5％、硅0.6‑1.2％、碳3‑6％、钴5‑8％、钼0.6‑2.5％、银2‑5％、铬8‑15％、锰1‑4％，剩余为铜，杂质含量≤0.05。制备方法包括：焙烧、熔化反应、水雾化制备、烘干、球磨，制得。采用该方法制得的铜基合金粉末表现出优异的耐磨性能和其他力学性能。

技术领域

本发明属于铜基合金技术领域，具体涉及一种铜基合金粉末及其制备方法。

背景技术

铜及铜基合金是人类历史上使用最早的金属材料之一，目前铜依旧是工业中非常重要的一种金属，在冶金工业许多环节中，铜都是关键部件，铜合金具有高的导电性、导热性及优良的成形性，广泛用于电力、电工、矿山、冶金及机械制造业，但铜合金表面的耐热磨性能较差，工程应用中常常需要进行表面改性，以增强其综合力学性能。但对铜合金表面改性时，其工艺难度大，成本高，效果并不理想。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种铜基合金粉末及其制备方法，可有效解决现有的铜合金耐热磨性能差的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种铜基合金粉末，包括以下重量百分含量的元素：铁2.5-12％、镍5.2-7.5％、硅0.6-1.2％、碳3-6％、钴5-8％、钼0.6-2.5％、银2-5％、铬8-15％、锰1-4％，剩余为铜。

进一步地，一种铜基合金粉末，包括以下重量百分含量的元素：铁12％、镍6.5％、硅1.0％、碳4％、钴7％、钼2.0％、银3％、铬12％、锰3％，剩余为铜。

上述铜基合金粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述百分含量进行配料，将铜粉、1/2的锰粉、1/2的银和1/2的硅粉混匀，于1000-1200℃焙烧4-8h，然后冷却、破碎，得到粒径为50-100μm的混合粉末；

(2)将步骤(1)所得粉末、剩余锰粉和剩余银投入冶炼炉中，于1000-1200℃保持2-4h，然后再加入钴粉、铁粉、铬粉、镍粉、钼粉，将温度升至1200-1400℃保持1-2h，然后加入剩余硅的重量百分含量的碳化硅，将温度升至1500-1600℃，待原料局部熔化形成熔池后，加入石墨粉，保温1-2h，然后添加0.6-1.2kg/t的造渣剂进行吹氧造渣，待造渣完毕后进行扒渣；

(3)打开高压水泵，调整雾化压力为10-16MPa，水流量为32-42m³/h，喷射角为35±1度，对步骤(2)所得物进行水雾化处理，水雾化条件为：出钢温度为1500-1600℃，雾化开始温度为1480-1580℃，雾化终点温度为1450-1550℃，钢液雾化速度为2-5kg/s，雾化压力为8-25MPa；

(4)将步骤(3)所得物进行脱水，使其含水量低于5％，然后在250-300℃条件下烘3-4h；

(5)将步骤(4)所得物置于球磨机中，在转速为150-250r/min条件下球磨4-5h，制得。

进一步地，步骤(1)中焙烧温度为1100℃，焙烧时间为6h。

进一步地，步骤(2)中将步骤(1)所得粉末、剩余锰粉和剩余银投入冶炼炉中，于1100℃保持3h，然后再加入钴粉、铁粉、铬粉、镍粉、钼粉，将温度升至1300℃保持2h，然后加入剩余硅的重量百分含量的碳化硅，将温度升至1550℃，待原料局部熔化形成熔池后，加入石墨粉，保温2h，然后添加1.0kg/t的造渣剂进行吹氧造渣。

进一步地，步骤(2)中所用造渣剂包括以下重量份的组分：氧化钙10-20份、氧化镁2-4份、二氧化硅2-5份、三氧化二铁1-3份和氟化钙2-4份。