一种水雾化稀土钢铁粉末合金及生产方法 【技术领域】
本发明属于稀土功能新材料制备技术领域，具体涉及一种水雾化稀土钢铁粉末合金及生产方法。
背景技术
粉末冶金工艺是通过粉末制造、粉末材料压制成型和固态熔合而使之固化，它提供了机械零件形状的一种最简单的制造方法，而这种方法成本较低，而且并不降低性能和质量要求，粉末冶金能制造独特而其他工艺所不能达到的产品。随着我国汽车等制造工业的发展，机加工零件因其成本较高，越来越多的粉末冶金制品取代机加工产品成为成为机械制造业的一个必然趋势。水雾化钢铁粉末的市场将会大幅度提高，预计未来几年内每年增长率在30-50％。
首先筛选原材料，然后把合格的原材料放入到中频熔炼炉中熔炼，熔化后的金属熔液进行水雾化处理，即使金属熔液通过小孔流出，以高压水作用于金属熔液使之雾化为微细颗粒，然后烘干筛选，再在气体保护下进行氢还原，即获得高纯度的金属块状粉末，经过破碎筛选，分级合批，最后包装。
上述技术的缺点是：压缩性，流动性满足不了高性能机械零件复杂型状的制造要求。
【发明内容】
本发明目的在于克服上述技术的不足，而提供一种水雾化稀土钢铁粉末合金及生产方法，满足高性能机械零件复杂型状的制造要求。
本发明实现上述目的所采用的技术方案。这种水雾化稀土钢铁粉末合金，它由如下重量份的原料组份组成：稀土金属：0.04-0.08；硫：0～0.02，硅：0～0.03，碳：0～0.015，锰：0～0.025，磷：0～0.02；铁：余量。
本发明所述地这种水雾化稀土钢铁粉末合金的生产方法，它包括以下步骤：
(1)、将铁利用中频熔炼炉熔炼，熔化温度为1600℃±100℃，熔化后再加入加入稀土金属和硅、锰金属元素；使得原料组份的组成按重量份分别为：稀土金属：0.04-0.08；硫：0~0.02，硅：0~0.03，碳：0~0.015，锰：0~0.025，磷：0~0.02；铁：余量；
(2)、应用水雾化方法制备金属粉末；熔化后的金属熔液进行水雾化处理，即使金属熔液通过小孔流出，以高压水作用于金属熔液使之雾化为微细颗粒；
(3)、然后烘干筛选，再在气体保护下进行氢还原，即获得高纯度的金属块状粉末，经过破碎筛选，分级合批。
作为优选，所述的稀土金属是镧、铈、镨、钕的一种或多种。
本发明通过在钢铁合金中合理添加镧、铈、镨、钕等轻质稀土元素为主的混合稀土金属，经多方研究和验证，与现有技术相比有以下优点：
1、由于合金熔炼过程中不可避免的会吸入少量气体，加入稀土元素后，稀土元素会首先和这些气体化合，形成稀土化合物，以渣的形式浮出熔融金属表面，从而起到除气作用，使金属结构紧密；
2、稀土元素的加入使合金晶粒细化，使合金机械性能改善；
3、稀土元素是一种活性元素，液态下聚集在金属表面的稀土元素使得合金的表面能显著降低；
4、通过钢铁合金中添加稀土元素，在合金熔炼的高温过程中形成高熔点金属化合物，这些金属化合物具有很强的变质细化作用，且只作为晶核质点，使合金枝晶由一性枝晶臂发达的羽箭状变为短小花瓣状，也使原合金中的硬相组织形态，由粗大块状、棒状形态改为均匀分布的星状。微量元素的添加不影响界面可动性，在改善组织、改善机械性能的同时保持了合金的高阻尼特性。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明所述的这种水雾化稀土钢铁粉末合金，它由如下重量份的原料组份组成：稀土金属：0.04-0.08；硫：0～0.02，硅：0～0.03，碳：0～0.015，锰：0～0.025，磷：0～0.02；铁：余量。
本发明所述的这种水雾化稀土钢铁粉末合金的生产方法，它包括以下步骤：
(1)、将铁利用中频熔炼炉熔炼，熔化温度为1600℃±100℃，熔化后再加入加入稀土金属和硅、锰金属元素；使得原料组份的组成按重量份分别为：稀土金属；0.04-0.08；硫：0~0.02，硅：0~0.03，碳：0~0.015，锰：0~0.025，磷：0~0.02；铁：余量；
(2)、应用水雾化方法制备金属粉末；熔化后的金属熔液进行水雾化处理，即使金属熔液通过小孔流出，以高压水作用于金属熔液使之雾化为微细颗粒；
(3)、然后烘干筛选，再在气体保护下进行氢还原，即获得高纯度的金属块状粉末，经过破碎筛选，分级合批。
作为优选，所述的稀土金属是镧、铈、镨、钕的一种或多种。
水雾化稀土钢铁粉末物理性能表
压缩性(g/cm3) 0.75％Zn-St 490.3MPa 拉托拉值(％) 0.75％Zn-St 490.3MPa 流动性 s/50g 松装密度 g/cm3 企业标准 ＞7.85 ＜1.0 ＜30 2.85-3.10 国家标准 7.05 1 28 2.90-3.10 实检测值 8.9 0.7 26 3.12