[發(fā)明專利]一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞粉末冶金材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310248842.4
• 申請(qǐng)日: 2013-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN103357861A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章功國(guó);謝勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山市恒毅機(jī)械制造有限公司
• 主分類號(hào): B22F1/00
• 分類號(hào): B22F1/00;B22F3/10;B22F3/24
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粉末冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞粉末冶金材料及其制備方法。

背景技術(shù)

粉末冶金技術(shù)是將材料科學(xué)和金屬成形技術(shù)完善的結(jié)合起來(lái)一種新型技術(shù)，因?yàn)楦咝Аo(wú)切削加工、節(jié)材、節(jié)能、環(huán)保而被廣泛使用于各種行業(yè)。

粉末冶金結(jié)構(gòu)件制品材料成分不受熔煉限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它結(jié)構(gòu)組分，并且在相當(dāng)大的范圍內(nèi)根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而在力學(xué)性能上能達(dá)到與鋼件匹配的效果。

粉末冶金機(jī)械化程度高，既能減少人員，又能提高效率，進(jìn)而節(jié)約成本。粉末冶金技術(shù)能取代傳統(tǒng)的制造工藝，為廣大傳統(tǒng)企業(yè)節(jié)約成本。

所以研究各種機(jī)械零部件的粉末冶金的配方，適應(yīng)不同的需要，具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞粉末冶金材料及其制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞粉末冶金材料，其特征在于由下列重量份的原料制成：鐵粉94-96、銅粉1.2-1.4、石墨0.4-0.6、二硫化鉬1.2-1.4、釩0.2-0.3、硬酯酸鋅2.5-3.0、微晶蠟1.2-1.6、機(jī)油1.2-1.5、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.24、Ba0.06-0.08、SiO₂?1-1.2、V₂O₅0.25-0.35、硼化二鉬0.45-0.6、氧化鋁2.1-2.5、分散劑2-3。

所述的分散劑由下列重量份的原料制成：三聚磷酸鈉2-3、丙三醇三甘油酸酯1-2、交聯(lián)劑?TAC?1-2、硅烷偶聯(lián)劑KH550?2-3、氮化鋁粉1-2、硼化二鉬0.3-0.5、微晶石蠟3-4、殼聚糖1-2；

制備方法是：將各物料混合，研磨分散均勻即可。

所述的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞粉末冶金材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

???（1）將各物料混合，在45-50℃下攪拌均勻50-60分鐘后，裝入模具，壓制成坯；

（2）將壓坯放在燒結(jié)爐中，以4-6℃/分鐘速率升溫至610-640℃條件下燒結(jié)2-3小時(shí)；再在氮保護(hù)氛下，以8-12℃/分鐘速率升溫至950-990℃條件下燒結(jié)3-4小時(shí)；再以8-10℃/分鐘速率降溫至410-450℃條件下保溫2-3小時(shí)；

（3）將壓坯冷卻至室溫后放置3-4小時(shí)，再放入350-390℃條件下，保溫2-3小時(shí)，取出；

（4）將壓坯送入蒸汽處理爐中，在爐中溫度390-420℃的條件下通入蒸汽60-90分鐘；取出冷卻即得。

本發(fā)明制造的活塞具有硬度高、耐磨性好，配合稀土元素，改善了金相結(jié)構(gòu)，組織致密，微觀結(jié)構(gòu)良好，孔隙很少，結(jié)構(gòu)剛度、硬度、耐疲勞性能、抗拉強(qiáng)度性能優(yōu)良。

具體實(shí)施方式

一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞粉末冶金材料，由下列重量份的原料（公斤）制成：鐵粉94、銅粉1.4、石墨0.4、二硫化鉬1.4、釩0.2、硬酯酸鋅3.0、微晶蠟1.6、機(jī)油1.2、Zr0.09、Li0.24、Ba0.08、SiO₂?1.2、V₂O₅0.25、硼化二鉬0.45、氧化鋁2.1、分散劑3。

所述的分散劑由下列重量份的原料制成：三聚磷酸鈉3、丙三醇三甘油酸酯1、交聯(lián)劑?TAC?2、硅烷偶聯(lián)劑KH550?3、氮化鋁粉2、硼化二鉬0.5、微晶石蠟4、殼聚糖2；

制備方法是：將各物料混合，研磨分散均勻即可。

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞粉末冶金材料的制備方法，包括以下步驟：

???（1）將各物料混合，在45-50℃下攪拌均勻50-60分鐘后，裝入模具，壓制成坯；

（2）將壓坯放在燒結(jié)爐中，以4-6℃/分鐘速率升溫至610-640℃條件下燒結(jié)2-3小時(shí)；再在氮保護(hù)氛下，以8-12℃/分鐘速率升溫至950-990℃條件下燒結(jié)3-4小時(shí)；再以8-10℃/分鐘速率降溫至410-450℃條件下保溫2-3小時(shí)；

（3）將壓坯冷卻至室溫后放置3-4小時(shí)，再放入350-390℃條件下，保溫2-3小時(shí)，取出；

（4）將壓坯送入蒸汽處理爐中，在爐中溫度390-420℃的條件下通入蒸汽60-90分鐘；取出冷卻即得。

經(jīng)過(guò)檢測(cè)，本發(fā)明法蘭的熱處理硬度：HRC57?；抗拉強(qiáng)度：1040MPa?。