[發明專利]一種高強耐磨耐高溫汽車葉片及其制備方法

有效

• 申請號: 202011521086.4
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112676566B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 余勇;李益民;胡幼華;何浩;常智敏;王霄
• 申請（專利權）人: 湖南英捷高科技有限責任公司
• 主分類號: B22F3/22
• 分類號: B22F3/22;B22F1/17;B22F3/10;B22F5/04;C22C19/07;C22C30/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 鐘丹;顏勇

本發明公開了一種高強耐磨耐高溫汽車葉片及其制備方法，制備方法為：將基體材料粉末、Co?Cr?Mo系合金粉末分別與粘結劑混煉，制粒獲得基體材料和高強耐磨耐高溫包覆層喂料，然后利用注射成形技術將基體材料喂料和Co?Cr?Mo系合金包覆層喂料依次注入到模具型腔中得到產品生坯，再將生坯中的粘結劑經催化脫脂、熱脫脂工藝脫除，最后共燒結致密化得到Co?Cr?Mo系高強耐磨耐高溫汽車葉片。本發明具有工藝簡單、包覆層與基體的結合性能好，高溫性能優秀等優點，解決了現有材料葉片中高溫性能不足、成本高昂等問題，很適合用于制備在高溫環境中服役的各種異型汽車葉片。

技術領域

本發明屬于粉末冶金領域，尤其涉及一種高強耐磨耐高溫汽車葉片及其制備方法。

背景技術

常規汽車葉片一般是通過機械加工成型的方式制得，但是這種加工方式的缺點是材料利用率低，這就使得汽車葉片的制造成本大大增加。粉末冶金技術是通過利用金屬粉末作為原料經過成型和燒結制備各種類型制品的技術，而通過粉末冶金的方式制造的汽車葉片精度高、材料利用率高、制造成本低等優點迅速得到汽車市場的青睞，成為一種主流的汽車葉片制造方式。

粉末冶金方式制造葉片常用的粉末材料有鐵基、鎳基。鐵基材料如HK30價格便宜，但其高溫穩定性較差不能滿足長期在高溫環境中的工作條件；鎳基材料如Inconel 713LC雖然具有較好的高溫穩定性，但是其價格昂貴，限制其應用。因此，開發出一種成本低廉且具有一定高溫穩定性的汽車葉片材料具有重要意義。

Co-Cr-Mo系合金在高溫下具有較高的強度、抗氧化能力好、高溫穩定性好等優點，常作為各種高溫環境零部件表面涂層使用。目前，常采用激光熔覆、等離子熔覆、熱噴涂等技術在金屬表面制備出Co-Cr-Mo系合金涂層，但存在兩個問題：第一，由于其制備過程中有大量熱量輸出導致基體變形，涂層內應力大產生微裂紋，導致零部件使用過程中涂層剝落；第二，只能在結構簡單的大型零部件表面制備Co-Cr-Mo系合金層，完全不能在較小的復雜異性零部件表面制備Co-Cr-Mo系合金涂層。

迄今為止，現有技術中，還未有將Co-Cr-Mo系合金涂層應用于汽車葉片的報道！

發明內容

本發明為解決上述現有技術不足，本發明的目的在于提供一種高強耐磨耐高溫汽車葉片及其制備方法；所述制備方法，工藝簡單、制作成本低，可在各種異型汽車葉片表面制備具有一定厚度Co-Cr-Mo系合金高強耐磨耐高溫包覆層；所制備的包覆層厚度均勻、與基體結合性好，包覆層具有一定硬度而內部基體材料具有一定塑性，汽車葉片具有優異的高溫強度，有利于提高汽車葉片的綜合性能。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明一種高強耐磨耐高溫汽車葉片的制備方法，包括以下步驟：

步驟一

將基體粉末與粘結劑A混煉、制粒獲得基體材料喂料；將包覆層粉末與粘結劑B混煉、制粒，獲得包覆層喂料，所述包覆層粉末為Co-Cr-Mo系合金粉末；

步驟二

將基體材料喂料注入模具型腔，冷卻，獲得基體生坯，再于基體生坯表面注入包覆層喂料；獲得復合結構生坯；

步驟三

將復合結構生坯先于硝酸氣氛下進行催化脫脂，再于保護氣氛下進行熱脫脂，獲得預燒結坯體；預燒結坯體進行燒結即得葉片制品。

優選的方案，所述基體粉末為鐵基合金粉末；所述鐵基合金粉末選自低碳鋼粉末、不銹鋼粉末、耐熱鋼粉末中的一種。

優選的方案，所述基體粉末的粒徑為5～50μm，優選10-30μm，進一步的優選10～20μm。

在本發明中，基體粉末、包覆層粉末優選采用氣霧化制備的粉末。