[發明專利]一種改性粉末冶金活塞環的制備方法

在審

• 申請號: 201710456461.3
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107338367A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 劉曉東;劉莉;王爽;邱晶;黃明明
• 申請（專利權）人: 蘇州萊特復合材料有限公司
• 主分類號: C22C9/01
• 分類號: C22C9/01;C22C30/02;C22C32/00;C22C1/05;F02F5/00;B22F1/00;B22F3/02;B22F3/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于粉末冶金領域，涉及一種改性粉末冶金活塞環的制備方法。

技術背景

活塞環(Piston Ring) 是用于崁入活塞槽溝內部的金屬環，活塞環分為兩種：壓縮環和機油環。壓縮環可用來密封燃燒室內的可燃混合氣體；機油環則用來刮除汽缸上多余的機油。活塞環是一種具有較大向外擴張變形的金屬彈性環，它被裝配到剖面與其相應的環形槽內。往復和旋轉運動的活塞環，依靠氣體或液體的壓力差，在環外圓面和氣缸以及環和環槽的一個側面之間形成密封。現有活塞環一般采用鑄件加工，然后進行滲鉻、滲氮等處理，生產工藝復雜，成本高，速度慢，不能滿足現有企業的需要。而粉末冶金不受熔煉限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它結構組分，并且在相當大的范圍內根據要求進行調整，進而在力學性能上能達到與構件匹配的效果。粉末冶金機械化程度高，既能減少人員，又能提高效率，進而節約成本。粉末冶金技術能取代傳統的制造工藝，為廣大傳統企業節約成本。所以研究各種機械零部件的粉末冶金的配方，適應不同的需要，具有重要的意義。而納米材料可以滿足傳統材料所達不到的要求，同時應用納米材料可以滿足金屬加工領域中對材料性能的特殊要求，但是現有技術中納米材料應用于粉末冶金技術中的披露還很少，并且技術不成熟。目前納米材料使用技術存在的主要問題為納米粉體顆粒材料的團聚問題，導致粉體顆粒材料在使用中由于顆粒表面張力所致而形成的顆粒團聚，從而導致在使用中添加化學分解劑進行團聚顆粒的分解才能正常使用，但是這樣就會帶來使用難度的增加和化學污染，同時降低了使用效率，這就限制這納米材料在粉末冶金技術中的應用。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種改性粉末冶金活塞環的制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的： 一種改性粉末冶金活塞環的制備方法，包括以下步驟：先按重量份稱取鋁粉40-50份、銅粉45-55份、鎳粉10-20份、三氧化二釔3-10份、氧化鋯4-9份、硫化錳粉5-9份、中密度聚乙烯3-11份、助劑3-8份、納米三氧化鎢2-6份、錳粉10-15份、石蠟11-15份，其中助劑由蓖麻油、聚甲基丙烯酸丁酯、二丙酮醇按照重量比1：2-4：2組成的；然后將各物料混合，在80-100℃下攪拌均勻后，裝入模具，壓制成坯；將壓坯放在燒結爐中，以8-10℃/分鐘速率升溫至500-560℃條件下燒結2-3小時；再在氮保護氛下，以8-12℃/分鐘速率升溫至760-820℃條件下燒結3-4小時；再以8-10℃/分鐘速率降溫至410-450℃條件下保溫2-3小時；將壓坯冷卻至室溫后放置3-4小時即得。

按重量份稱取鋁粉45份、銅粉460份、鎳粉15份、三氧化二釔6份、氧化鋯7份、硫化錳粉7份、中密度聚乙烯7份、助劑5份、納米三氧化鎢4份、錳粉13份、石蠟13份。

所述助劑由蓖麻油、聚甲基丙烯酸丁酯、二丙酮醇按照重量比1：3：2組成的。

將壓坯放在燒結爐中，以9℃/分鐘速率升溫至530℃條件下燒結2.5小時；再在氮保護氛下，以10℃/分鐘速率升溫至780℃條件下燒結3.5小時。

以9℃/分鐘速率降溫至430℃條件下保溫2.5小時。

本發明具有以下有益效果：本發明方法制備得到的改性粉末冶金活塞環具有較好強、硬度，性能優異，抗磨損、耐熱性能好，可在高負荷、高溫條件等苛刻的條件下工作，可大規模生產，值得推廣。

具體實施方式

實施例1

一種改性粉末冶金活塞環的制備方法，包括以下步驟：先按重量份稱取鋁粉40份、銅粉45份、鎳粉10份、三氧化二釔3份、氧化鋯4份、硫化錳粉5份、中密度聚乙烯3份、助劑3份、納米三氧化鎢2份、錳粉10份、石蠟11份，其中助劑由蓖麻油、聚甲基丙烯酸丁酯、二丙酮醇按照重量比1：2：2組成的；然后將各物料混合，在80-100℃下攪拌均勻后，裝入模具，壓制成坯；將壓坯放在燒結爐中，以8-10℃/分鐘速率升溫至500℃條件下燒結2小時；再在氮保護氛下，以8℃/分鐘速率升溫至760℃條件下燒結3小時；再以8℃/分鐘速率降溫至410℃條件下保溫2小時；將壓坯冷卻至室溫后放置3小時即得。

實施例2