[0026] 实施例1
[0027] 一种铜基合金粉末,包括以下重量百分含量的元素:铁2.5%、镍5.2%、硅0.6%、碳3%、钴5%、钼0.6%、银2%、铬8%、锰1%,剩余为铜。
[0028] 上述铜基合金粉末的制备方法,包括以下步骤:
[0029] (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℃焙烧8h,然后冷却、破碎,得到粒径为50-100μm的混合粉末;
[0030] (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℃保持4h,然后再加入钴粉、铁粉、铬粉、镍粉、钼粉,将温度升至1200℃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1500℃,待原料局部熔化形成熔池后,加入石墨粉,保温2h,然后添加0.6kg/t的造渣剂进行吹氧造渣,待造渣完毕后进行扒渣;
[0031] 其中,造渣剂包括以下重量份的组分:氧化钙10份、氧化镁2份、二氧化硅2份、三氧化二铁1份和氟化钙2份,制备方法为:将各组分混合,置于球磨机中,在转速为200r/min条件下球磨至粒径为60-100μm,制得。
[0032] (3)打开高压水泵,调整雾化压力为10MPa,水流量为32m3/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℃,雾化开始温度为1480℃,雾化终点温度为1450℃,钢液雾化速度为2kg/s,雾化压力为8MPa;
[0033] (4)将步骤(3)所得物进行脱水,使其含水量低于5%,然后在250℃条件下烘4h;
[0034] (5)将步骤(4)所得物置于球磨机中,在转速为150r/min条件下球磨5h,所得铜基合金粉末的粒径小于100μm。
[0035] 实施例2
[0036] 一种铜基合金粉末,包括以下重量百分含量的元素:铁12%、镍7.5%、硅1.2%、碳6%、钴8%、钼2.5%、银5%、铬15%、锰4%,剩余为铜。
[0037] 上述铜基合金粉末的制备方法,包括以下步骤:
[0038] (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1200℃焙烧4h,然后冷却、破碎,得到粒径为50-100μm的混合粉末;
[0039] (2)将步骤(1)所得粉末、剩余锰粉和剩余银投入冶炼炉中,于1200℃保持2h,然后再加入钴粉、铁粉、铬粉、镍粉、钼粉,将温度升至1400℃保持1h,然后加入剩余硅的重量百分含量的碳化硅,将温度升至1600℃,待原料局部熔化形成熔池后,加入石墨粉,保温1h,然后添加1.2kg/t的造渣剂进行吹氧造渣,待造渣完毕后进行扒渣;
[0040] 其中,造渣剂包括以下重量份的组分:氧化钙20份、氧化镁4份、二氧化硅5份、三氧化二铁3份和氟化钙4份,制备方法为:将各组分混合,置于球磨机中,在转速为300r/min条件下球磨至粒径为60-100μm,制得。
[0041] (3)打开高压水泵,调整雾化压力为16MPa,水流量为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1600℃,雾化开始温度为1580℃,雾化终点温度为1550℃,钢液雾化速度为5kg/s,雾化压力为25MPa;
[0042] (4)将步骤(3)所得物进行脱水,使其含水量低于5%,然后在300℃条件下烘3h;
[0043] (5)将步骤(4)所得物置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨4h,所得铜基合金粉末的粒径小于100μm。
[0044] 实施例3
[0045] 一种铜基合金粉末,包括以下重量百分含量的元素:铁5%、镍6%、硅0.8%、碳4%、钴6%、钼1.2%、银3%、铬10%、锰2%,剩余为铜。
[0046] 上述铜基合金粉末的制备方法,包括以下步骤:
[0047] (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1050℃焙烧5h,然后冷却、破碎,得到粒径为50-100μm的混合粉末;
[0048] (2)将步骤(1)所得粉末、剩余锰粉和剩余银投入冶炼炉中,于1050℃保持2.5h,然后再加入钴粉、铁粉、铬粉、镍粉、钼粉,将温度升至1250℃保持1.5h,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1.5h,然后添加0.8kg/t的造渣剂进行吹氧造渣,待造渣完毕后进行扒渣;
[0049] 其中,造渣剂包括以下重量份的组分:氧化钙14份、氧化镁2.5份、二氧化硅3份、三氧化二铁1.5份和氟化钙2.5份,制备方法为:将各组分混合,置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨至粒径为60-100μm,制得。
[0050] (3)打开高压水泵,调整雾化压力为12MPa,水流量为36m3/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1550℃,雾化开始温度为1500℃,雾化终点温度为1480℃,钢液雾化速度为3kg/s,雾化压力为12MPa;
[0051] (4)将步骤(3)所得物进行脱水,使其含水量低于5%,然后在300℃条件下烘3h;
[0052] (5)将步骤(4)所得物置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨4.5h,所得铜基合金粉末的粒径小于100μm。
[0053] 实施例4
[0054] 一种铜基合金粉末,包括以下重量百分含量的元素:铁10%、镍7%、硅1.0%、碳5%、钴7%、钼2.2%、银4%、铬12%、锰3%,剩余为铜。
[0055] 上述铜基合金粉末的制备方法,包括以下步骤:
[0056] (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1150℃焙烧6h,然后冷却、破碎,得到粒径为50-100μm的混合粉末;
[0057] (2)将步骤(1)所得粉末、剩余锰粉和剩余银投入冶炼炉中,于1150℃保持3h,然后再加入钴粉、铁粉、铬粉、镍粉、钼粉,将温度升至1350℃保持1.5h,然后加入剩余硅的重量百分含量的碳化硅,将温度升至1580℃,待原料局部熔化形成熔池后,加入石墨粉,保温1.5h,然后添加1.0kg/t的造渣剂进行吹氧造渣,待造渣完毕后进行扒渣;
[0058] 其中,造渣剂包括以下重量份的组分:氧化钙18份、氧化镁3.5份、二氧化硅4份、三氧化二铁2.5份和氟化钙3.5份,制备方法为:将各组分混合,置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨至粒径为60-100μm,制得。
[0059] (3)打开高压水泵,调整雾化压力为14MPa,水流量为40m3/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1580℃,雾化开始温度为1500℃,雾化终点温度为1480℃,钢液雾化速度为4kg/s,雾化压力为20MPa;
[0060] (4)将步骤(3)所得物进行脱水,使其含水量低于5%,然后在300℃条件下烘3h;
[0061] (5)将步骤(4)所得物置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨4.5h,所得铜基合金粉末的粒径小于100μm。
[0062] 实施例5
[0063] 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。
[0064] 上述铜基合金粉末的制备方法,包括以下步骤:
[0065] (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1100℃焙烧6h,然后冷却、破碎,得到粒径为50-100μm的混合粉末;
[0066] (2)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3h,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,待造渣完毕后进行扒渣;
[0067] 其中,造渣剂包括以下重量份的组分:氧化钙18份、氧化镁3份、二氧化硅2份、三氧化二铁1份和氟化钙3份,制备方法为:将各组分混合,置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨至粒径为60-100μm,制得。
[0068] (3)打开高压水泵,调整雾化压力为12MPa,水流量为35m3/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1550℃,雾化开始温度为1530℃,雾化终点温度为1500℃,钢液雾化速度为3kg/s,雾化压力为15MPa;
[0069] (4)将步骤(3)所得物进行脱水,使其含水量低于5%,然后在300℃条件下烘3h;
[0070] (5)将步骤(4)所得物置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨4.5h,所得铜基合金粉末的粒径小于100μm。
[0071] 对比例1
[0072] 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。
[0073] 一种铜基合金粉末的制备方法,包括以下步骤:
[0074] (1)按上述配比将铜粉、锰粉和银粉投入冶炼炉中,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3h,然后加入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,待造渣完毕后进行扒渣;
[0075] 其中,造渣剂包括以下重量份的组分:氧化钙18份、氧化镁3份、二氧化硅2份、三氧化二铁1份和氟化钙3份,制备方法为:将各组分混合,置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨至粒径为60-100μm,制得。
[0076] (2)打开高压水泵,调整雾化压力为12MPa,水流量为35m3/h,喷射角为35±1度,对步骤(1)所得物进行水雾化处理,水雾化条件为:出钢温度为1550℃,雾化开始温度为1530℃,雾化终点温度为1500℃,钢液雾化速度为3kg/s,雾化压力为15MPa;
[0077] (3)将步骤(2)所得物进行脱水,使其含水量低于5%,然后在300℃条件下烘3h;
[0078] (4)将步骤(3)所得物置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨4.5h,所得铜基合金粉末的粒径小于100μm。
[0079] 对比例2
[0080] 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。
[0081] 一种铜基合金粉末的制备方法,包括以下步骤:
[0082] (1)按上述配比将铜粉、锰粉、银粉、钴粉、铁粉、铬粉、镍粉、钼粉、碳化硅、石墨粉加入冶炼炉中,将温度升至1550℃,待原料局部熔化形成熔池后,添加1.0kg/t的造渣剂进行吹氧造渣,待造渣完毕后进行扒渣;
[0083] 其中,造渣剂包括以下重量份的组分:氧化钙18份、氧化镁3份、二氧化硅2份、三氧化二铁1份和氟化钙3份,制备方法为:将各组分混合,置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨至粒径为60-100μm,制得。
[0084] (3)打开高压水泵,调整雾化压力为12MPa,水流量为35m3/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1550℃,雾化开始温度为1530℃,雾化终点温度为1500℃,钢液雾化速度为3kg/s,雾化压力为15MPa;
[0085] (4)将步骤(3)所得物进行脱水,使其含水量低于5%,然后在300℃条件下烘3h;
[0086] (5)将步骤(4)所得物置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨4.5h,所得铜基合金粉末的粒径小于100μm。
[0087] 对比例3
[0088] 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。
[0089] 上述铜基合金粉末的制备方法,包括以下步骤:
[0090] (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1100℃焙烧6h,然后冷却、破碎,得到粒径为50-100μm的混合粉末;
[0091] (2)将步骤(1)所得粉末、剩余锰粉和剩余银粉、钴粉、铁粉、铬粉、镍粉、钼粉、剩余硅的重量百分含量的碳化硅、石墨粉投入冶炼炉中,将温度升至1550℃,待原料局部熔化形成熔池后,然后添加1.0kg/t的造渣剂进行吹氧造渣,待造渣完毕后进行扒渣;
[0092] 其中,造渣剂包括以下重量份的组分:氧化钙18份、氧化镁3份、二氧化硅2份、三氧化二铁1份和氟化钙3份,制备方法为:将各组分混合,置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨至粒径为60-100μm,制得。
[0093] (3)打开高压水泵,调整雾化压力为12MPa,水流量为35m3/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1550℃,雾化开始温度为1530℃,雾化终点温度为1500℃,钢液雾化速度为3kg/s,雾化压力为15MPa;
[0094] (4)将步骤(3)所得物进行脱水,使其含水量低于5%,然后在300℃条件下烘3h;
[0095] (5)将步骤(4)所得物置于球磨机中,在转速为250r/min条件下球磨4.5h,所得铜基合金粉末的粒径小于100μm。
[0096] 对比例4
[0097] 对比例4与实施例5相比,缺少元素镍、钼、碳和硅,其余与实施例5相同。
[0098] 将实施例1-5以及对比例1-4所得铜基合金粉末采用压膜法制成所需性状及尺寸,并进行抗拉强度、硬度、耐磨性等性能测试,其测试结果如下表:
[0099]
[0100] 综上所述,实施例1-5所得铜基粉末的综合性能测试均明显优异对比例1-4,尤其是对比例4,效果最差,说明本发明铜基合金粉末中各物质直接的相互作用才得以体现出优良的性能;同时对耐磨性进行了测试,实施例1-5的耐磨性非常好,明显优于对比例1-4,尤其是实施例5耐磨性能最佳,对比例4耐磨性最差,对比例1-3耐磨性也低于实施例1-5的耐磨性,说明本发明中各元素及制备方法对耐磨性剂其他力学性能均有很大的影响。