一种粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法与流程

本发明属于粉末冶金领域，涉及一种粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法。

背景技术：

1、粉末冶金压制烧结(pm)工艺，主要过程一般包括：混粉，压制成形，烧结，后工序。其中，压制成形(又叫模压成形)是其中一个重要的工序，压制成形是将粉末放入模具中，通过外部压力将粉末压制成具有一定形状、密度和强度的生坯，压制成形过程主要分为：粉末充填(装粉)，压制，脱模。

2、根据粉末冶金烧结理论，所使用的粉末颗粒越细，粉末的表面能越高，粉末的烧结活性越高，烧结后越容易得到更高的密度，甚至接近理论密度，从而获得更高的力学性能。但是细粉会导致流动性不好的问题，更重要的是，细粉在压制过程容易卡模，无法做到稳定的压制生产。因为模具各部分存在相对运动，各模具之间通常设计20-60μm的间隙，如果使用的粉末粒度尺寸小于配合间隙时，压制成形过程中这种细粉粉末就会落入间隙，细粉粉末会在模具间隙中受压形成压制瘤，影响冲头与阴模之间的相对运动，甚至造成卡模具的现象。所以一般压制成形采用的粉末粒度在60-150μm之间，确保粉末无法进入模具间隙，也能保证较好的烧结活性。

3、因此，为了使粉末粒度尺寸满足压制成形的尺寸要求，一般会采用对细粉造粒的办法，使细粉团聚成具有一定强度和粒度的粉球，既克服了卡模具的问题，又增加了粉末的流动性，同时还具有细粉的优异烧结性能。

4、中国专利cn105148796b公开了一种活性纳米铝粉的喷雾造粒方法，中国专利cn116063134a公开了一种压装含铝炸药水悬浮造粒用长效钝化铝粉及制备方法，中国专利cn111644611a公开了新型硬质合金待挤压料的制备工艺，这些技术方案公开的铝粉造粒方法，因为pm使用的铝合金粉末配方体系中含有铝和镁活泼金属成分，造粒时使用的常规无水乙醇、丙烯酸类树脂等含有羟基，活泼的铝和镁金属会与溶剂中的羟基反应，对最终产品性能产生负面影响，不适合pm工艺使用。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术的问题，本发明提供一种粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，该方法采用的造粒剂不与铝合金粉末中活泼金属反应，铝合金的脱脂烧结过程中能完全去除造粒剂，适合大批量生产，使铝合金细粉的压制成形成为可能，使粉末冶金铝合金产品有更高的力学性能。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、一种粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，包括：

4、s1，取液体石蜡和固体石蜡混合，加热至固体石蜡全部融化，再搅拌预设时间，搅拌完成后，冷却得到造粒剂；

5、s2，将原料铝合金粉末放入造粒机中，使用惰性气体吹扫，将造粒剂使用惰性气体雾化并喷射至铝合金粉末上进行造粒；

6、s3，将造粒后的铝合金粉末进行筛分，选择预设粒度的粉末。

7、优选的，所述液体石蜡与固体石蜡的质量比为3:2。

8、优选的，s1中，所述预设时间为1-3h。

9、优选的，s2中所述的原料铝合金粉末的制备方法，包括：

10、s21，将铝合金雾化成d90小于40μm的铝合金粉末；

11、s22，将s21得到的铝合金粉末进行混粉。

12、进一步的，s21中，所述铝合金为2系、6系或7系铝合金。

13、进一步的，s22中，所述混粉采用重力混料方式或剪切力混料方式进行。

14、优选的，s2中，所述喷射为间接性喷射。

15、优选的，s3中，所述预设粒度为80目-250目。

16、优选的，还包括：s4，将预设粒度的粉末进行混料。

17、进一步的，所述混料采用重力混料方式进行。

18、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

19、本发明使用不含羟基的液体石蜡与固体石蜡混合作为造粒剂，对铝合金粉末进行造粒，将铝合金细粉(＜40μm)预处理成粗粉(＞60μm)，以满足粉末冶金压制烧结工艺对粉末粒度的要求，避免卡模具现象，同时将细粉造粒成粗粉，使压制烧结产品得到了更高的烧结密度(大于97.5％理论密度)，从而获得更高的力学性能，极大的拓展了粉末烧结产品的应用范围。并且，造粒后的粉末颗粒具有一定的强度，不易破碎。该方法采用的造粒剂不含羟基，因此不与铝合金粉末中的活泼金属反应，在脱脂烧结过程可做到百分百的去除，不会对铝合金产品产生不利影响。

20、进一步的，在造粒机中喷射造粒剂时，造粒剂的温度不宜过高，过高的温度下虽然造粒剂流动性变好，但冷却凝固时间变长，此时粉末颗粒容易黏在一起；也不适合过低的温度，温度过低时，容易管道堵塞。因此实际实验选用160℃为佳，此时选用液体石蜡与固体石蜡的质量比3:2造粒效果最佳。本发明采用的液体石蜡与固体石蜡的质量比3:2，300℃下加热融化并保温一定时间混合均匀后，降至160℃做造粒剂，此状态下，造粒剂处于液态，能在管道中流动不堵塞管道，在造粒机中通过喷嘴喷出后，微小的造粒剂与粉末接触降温并迅速冷却凝固。

技术特征：

1.一种粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，其特征在于，所述液体石蜡与固体石蜡的质量比为3:2。

3.根据权利要求1所述的粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，其特征在于，s1中，所述预设时间为1-3h。

4.根据权利要求1所述的粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，其特征在于，s2中所述的原料铝合金粉末的制备方法，包括：

5.根据权利要求4所述的粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，其特征在于，s21中，所述铝合金为2系、6系或7系铝合金。

6.根据权利要求4所述的粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，其特征在于，s22中，所述混粉采用重力混料方式或剪切力混料方式进行。

7.根据权利要求1所述的粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，其特征在于，s2中，所述喷射为间接性喷射。

8.根据权利要求1所述的粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，其特征在于，s3中，所述预设粒度为80目-250目。

9.根据权利要求1所述的粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，其特征在于，还包括：s4，将预设粒度的粉末进行混料。

10.根据权利要求9所述的粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，其特征在于，所述混料采用重力混料方式进行。

技术总结本发明提供一种粉末冶金用铝合金粉末的造粒方法，包括：S1，取液体石蜡和固体石蜡混合，加热至固体石蜡全部融化，再搅拌预设时间，搅拌完成后，冷却得到造粒剂；S2，将原料铝合金粉末放入造粒机中，使用惰性气体吹扫，将造粒剂使用惰性气体雾化并喷射至铝合金粉末上进行造粒；S3，将造粒后的铝合金粉末进行筛分，选择预设粒度的粉末。该方法采用的造粒剂不与铝合金粉末中活泼金属反应，铝合金的脱脂烧结过程中能完全去除造粒剂，适合大批量生产，使铝合金细粉的压制成形成为可能，使粉末冶金铝合金产品有更高的力学性能。技术研发人员：王华磊,江峰,邓志玲受保护的技术使用者：西安天歌之城材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2