(10)申请公布号 CN 102764886 A
(43)申请公布日 2012.11.07C N 102764886 A
*CN102764886A*
(21)申请号 201210244592.2
(22)申请日 2012.07.16
B22F 1/02(2006.01)
(71)申请人包敢锋
地址214416 江苏省无锡市江阴市祝塘镇文
林锡文路22号
(72)发明人龙斌 包敢锋
(74)专利代理机构江阴市同盛专利事务所
32210
代理人唐纫兰
曾丹
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及一种粉末冶金结构件压坯强度
增强剂，所述增强剂配方为：聚乙烯醋酸乙烯酯
20%、聚乙二醇（分子量2000-2800）30%、阿克蜡
（-45um ）45%和硬脂酸锌5%。本发明粉末冶金结
构件压坯强度增强剂添加后使粉末表面涂敷上一
薄层均匀增强剂膜，大幅降低了铁粉在压制与脱
模中与模具表面的摩擦系数，降低了模具损耗，减
少了脱模力，提高了产品表面光洁度。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页 说明书3页 附图2页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页
1/1页
1.一种粉末冶金结构件压坯强度增强剂，其特征在于所述增强剂配方为：
聚乙烯醋酸乙烯酯20%；
聚乙二醇（分子量2000-2800）30%；
阿克蜡（-45um ）45%；
硬脂酸锌5%。
2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金结构件压坯强度增强剂，其特征在于所述增强剂按0.8%~1.5%比例加入原材料粉内均匀混合。权 利 要 求 书CN 102764886 A
粉末冶金结构件压坯强度增强剂
技术领域
[0001] 本发明涉及一种粉末冶金结构件压坯强度增强剂，属于新材料领域，特别是粉末冶金新材料领域。
背景技术
[0002] 随着我国经济不断发展，粉末冶金结构用途越来越广。粉末冶金作为一种近净成型技术，在生产结构件等批量大、尺寸精度高、加工费高昂的零件时有很大的经济优势。但粉末冶金结构件存在一个弱点：产品在未烧结前压坯强度很低，导致成型与搬运过程中容易出现裂纹，且无法在制造过程中探知。这在某些应用上如汽车关键部位零件是致命的缺陷，导致了粉末冶金结构件只能应用在中低风险受力件上，使用范围受到了很大的限制。[0003] 粉末冶金结构件强度主要受三方面因数影响：一是材料成分，二是产品密度，三是产品在成型与搬运过程中是否出现裂纹。材料成分影响制造成本，产品密度对成型
机台与模具损耗影响很大，而裂纹主要受压坯强度影响，且很难探知。本发明通过特殊的增强剂配方，在同等压制压力下大幅提高粉末冶金结构件压坯强度，通过增强剂内特殊添加剂改变原材料颗粒结合形态与孔隙形状，以提升粉末冶金结构件压坯强度，从根源上解决了裂纹的产生。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服上述不足，提供一种的粉末冶金结构件压坯强度增强剂。[0005] 本发明的目的是这样实现的：
一种粉末冶金结构件压坯强度增强剂，所述增强剂配方为：
聚乙烯醋酸乙烯酯20%；
聚乙二醇（分子量2000-2800）30%；
阿克蜡（-45um）45%；
硬脂酸锌5%。
[0006] 本发明粉末冶金结构件压坯强度增强剂，所述增强剂按0.8%~1.5%比例加入原材料粉内均匀混合。
[0007] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明粉末冶金结构件压坯强度增强剂添加后使粉末表面涂敷上一薄层均匀增强剂膜，大幅降低了铁粉在压制与脱模中与模具表面的摩擦系数，降低了模具损耗，减少了脱模力，提高了产品表面光洁度。
附图说明
[0008] 图1为本发明粉末冶金结构件压坯强度增强剂与普通增强剂在不同密度下压坯强度的对比图。
[0009] 图2为本发明粉末冶金结构件压坯强度增强剂与普通增强剂在不同添加量下压
坯强度的对比图。
[0010] 图3为本发明粉末冶金结构件压坯强度增强剂与普通增强剂在不同密度下脱模力的对比图。
[0011] 图4为采用本发明粉末冶金结构件压坯强度增强剂与普通增强剂后裂纹件出现频率的对比图。
具体实施方式
[0012] 本发明粉末冶金结构件压坯强度增强剂配方为：
聚乙烯醋酸乙烯酯20%
聚乙二醇（分子量2000-2800）30%
阿克蜡（-45um）45%
硬脂酸锌5%。
[0013] 在生产密度<7.0g/cm3的粉末冶金零件时添加量为0.8%-1.5%，余原材料铁粉配好材料，在洁净双锥混合器中以19~21r/min的速度混合60min。
[0014] 在生产密度<7.0g/cm3的粉末冶金零件时，所述增强剂与普通增强剂不同，普通增强剂随着添加量的增加，压坯强度降低，而本发明的增强剂添加量在0.8%-1.5%之间，压坯强度随着添加量增加而提高。
[0015] 聚乙烯醋酸乙烯酯具有在常温高压高剪切应变时具有由固相转变成液相的特性，在与聚乙二醇，阿克蜡和硬脂酸锌混合后，在压制生产过程中，聚乙烯醋酸乙烯酯转变成液态后在高压下携带聚乙二醇，阿克蜡，硬脂酸锌由压坯内均匀流动，在粉末颗粒上形成增强剂膜。
[0016] 聚乙烯醋酸乙烯酯其本身润滑性能不足，添加量大于30%时脱模力急速上升；聚乙二醇润滑性能良好，但在与聚乙烯醋酸乙烯酯混合后添加量大于35%后，增强剂流动性能大幅降低，超过40%后压制时模具表面不能形成增强剂膜，导致脱模力增加；阿克蜡润滑性能与聚乙二醇相当，与聚乙烯醋酸乙烯
酯液态结合力强，加入阿克蜡后流动性增强，但在加入量高于60%时会使原料松装密度降低；加入硬脂酸锌主要是调整松装密度。采用本粉末冶金专用增强剂可以将粉末冶金结构件压坯强度提升强度100%~180%。
[0017] 本发明粉末冶金结构件压坯强度增强剂特性：
所述增强剂在常温压制（400Mpa-800Mpa）高剪切应变（瞬时应变>1.5：1）条件下，存在常温相变。粉末冶金零件压制过程中产生应力符合该相变条件，于是添加本增强剂的铁粉在压制过程中，增强剂部分转化成液态并在应力作用下沿粉末间间隙均匀流动，使粉末表面涂敷上一薄层均匀增强剂膜，膜厚1-2um，这一层均匀薄膜相比常规增强剂呈散点状分布，使大颗粒直径40-50um对压坯强度的不利影响降低很多，并大幅降低了铁粉在压制与脱模中与模具表面的摩擦系数，降低了模具损耗，减少了脱模力，提高了产品表面光洁度。[0018] 实验结果：
图1为本发明粉末冶金结构件压坯强度增强剂与普通增强剂在不同密度下压坯强度的对比图，两者添加量均为1.0％，在不同密度下，本发明增强剂的压坯强度均强于普通增强剂。
[0019] 图2为本发明粉末冶金结构件压坯强度增强剂与普通增强剂在不同添加量下压
坯强度的对比图，两者密度均为6.9g/cm3，在同样的添加量下，本发明增强剂的压坯强度均高于普通增
强剂，而且本发明增强剂的压坯强度随着添加量增加而增加，而普通增强剂的压坯强度随着添加量增加而减少。
[0020] 图3为本发明粉末冶金结构件压坯强度增强剂与普通增强剂在不同密度下脱模力的对比图，两者添加量均为1.0％，相同的密度下，本发明增强剂的脱模力均比普通增强剂要低。
[0021] 图4为采用本发明粉末冶金结构件压坯强度增强剂与普通增强剂后裂纹件出现频率的对比图，两者添加量均为1.0％，采用本发明增强剂后，产生裂纹件的频率比普通增强剂要低很多。
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