本發明涉及一種耐磨防腐銅合金環的制備方法，特別涉及一種天然氣壓縮機耐磨防腐銅合金環的制備方法。
背景技術：
目前在天然氣控制系統中，使用的銅合金零件一般采用鑄造工藝和后續機械加工生產，材料主要成分是：銅、錫、鉛、鋁等，其性能必須滿足耐磨、防腐、不帶磁性和抗沖擊性要求，國內鑄造材料滿足不了該類零件性能要求，主要依靠進口鑄造材料。而進口鑄造銅合金材料存在生產周期長、生產工藝復雜、不僅成本特別高，而且鑄造件共性技術缺陷很難克服，影響零件的使用性能。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種能夠提高耐磨防腐銅合金環性能，改善其制造工藝水平，采用粉末冶金熱壓成型工藝，一次性完成銅合金零件的毛坯生產，其生產工藝路線簡單、性能穩定可靠，適合于批量化生產的天然氣壓縮機耐磨防腐銅合金環的制備方法。
為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：
1)模具設計加工：采用高純石墨材料，按照銅合金環零件外形尺寸要求，制備石墨模具；
2)壓制原料制備：取cusnpb合金粉末，al粉末，ti粉末和天然石墨粉末，按照質量百分比將6-9％的sn粉末、5-6％的pb粉末、5-6％的al粉末、1-3％的ti粉末、0.5-1.0％的天然石墨粉末，余量為cu混合均勻得混合物，再向混合物中加入其質量0.05％的潤濕劑混合均勻；
3)熱壓成型：將壓制原料置于石墨模具中采用25t四柱單項熱壓燒結機，在壓制原料受壓面積上，每平方厘米單位壓力為30-50gpa，壓制過程5分鐘自室溫升溫至420℃，4分鐘自420℃升溫至620-650℃在此溫度下保溫5-8分鐘后自然降溫至400℃脫模得成型毛坯；
4)機械加工：對成型好的毛坯進行機械加工，達到產品最終形狀要求。
所述的cusnpb合金粉末的粒度為-100目至-120目，al粉末的粒度為-200目，ti粉末的粒度為-200目、天然石墨粉末的粒度為-325目。
所述的潤濕劑為工業機油或工業用水玻璃。
按本發明的制備方法制成的壓縮機耐磨防腐銅合金環抗拉強度大于220mpa；延伸率達到6.5％；耐磨性能(摩擦試驗機)小于0.025g/cm2；防腐性能(醋酸鹽霧試驗)大于100h；其制作工藝優于鑄造工藝零件，可行進行批量化生產。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明做詳細敘述。
實施例1：
第一步、模具設計加工：采用高純石墨材料，按照銅合金環零件外形尺寸要求，制備石墨模具；
第二步、壓制原料制備：取-100目的cusnpb合金粉末，-200目al粉末，-200目ti粉末和-325目天然石墨粉末，按照質量百分比將6％的sn、5％的pb、5％的al、1％的ti、1.0％的石天然墨，余量為cu混合均勻得混合物，再向混合物中加入其質量0.05％的潤濕劑工業機油，進行半小時均勻混合并過篩處理；
第三步、熱壓成型：將壓制原料置于石墨模具中采用25t四柱單項熱壓燒結機，在壓制原料受壓面積上，每平方厘米單位壓力為30gpa，壓制過程5分鐘自室溫升溫至420℃，4分鐘自420℃升溫到620℃，在620℃保溫5分鐘后自然降溫至400℃脫模得成型毛坯；
第四步、機械加工：對成型好的毛坯進行機械加工，達到產品最終形狀要求。
測試評價本實施例結果:抗拉強度200mpa；延伸率5.5％；耐磨性能(摩擦試驗機)0.05g/cm2；防腐性能(醋酸鹽霧試驗)90h。
實施例2
第一步、模具設計加工：采用高純石墨材料，按照銅合金環零件外形尺寸要求，制備石墨模具；
第二步、壓制原料制備：取-110目的cusnpb合金粉末，-200目al粉末，-200目ti粉末和-325目天然石墨粉末，按照質量百分比將7.5％的sn、5.5％的pb、5.5％的al、1.5％的ti、0.75％的天然石墨，余量為cu混合均勻得混合物，再向混合物中加入其質量0.05％的潤濕劑工業用水玻璃，進行半小時均勻混合并過篩；
第三步、熱壓成型：將壓制原料置于石墨模具中采用25t四柱單項熱壓燒結機，在壓制原料受壓面積上，每平方厘米單位壓力為40gpa，壓制過程5分鐘自室溫升溫至420℃，4分鐘自420℃升溫至635℃，在635℃保溫6分鐘后自然降溫至400℃脫模得成型毛坯；
第四步、機械加工：對成型好的毛坯進行機械加工，達到產品最終形狀要求。
測試評價本實施例結果:抗拉強度220mpa；延伸率6％；耐磨性能(摩擦試驗機)0.035g/cm2；防腐性能(醋酸鹽霧試驗)95h。
實施例3
第一步、采用高純石墨材料，按照銅合金環零件外形尺寸要求，制備石墨模具；
第二步、壓制原料制備：取-120目cusnpb合金粉末，-200目al粉末，-200目ti粉末和-325目天然石墨粉末，按照質量百分比將9％的sn、6％的pb、6％的al、3％的ti、0.5％的天然石墨，余量為cu混合均勻得混合物，再向混合物中加入其質量0.05％的潤濕劑工業機油混合均勻，進行半小時均勻混合并過篩；
第三步、熱壓成型：將壓制原料置于石墨模具中采用25t四柱單項熱壓燒結機，在壓制原料受壓面積上，每平方厘米單位壓力為50gpa，壓制過程5分鐘自室溫升溫至420℃，4分鐘自420℃升溫至650℃，在650℃保溫8分鐘后自然降溫至400℃脫模得成型毛坯；
第四步、機械加工：對成型好的毛坯進行機械加工，達到產品最終形狀要求。
測試評價本實施例結果:抗拉強度230mpa；延伸率6.5％；耐磨性能(摩擦試驗機)0.02g/cm2；防腐性能(醋酸鹽霧試驗)105h。
綜合評價三項實施例結果，均能夠滿足產品技術要求。但從綜合性能指標及生產實際來考慮，第三種實例方案效果最佳。