一种发动机用气缸盖粉末冶金制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车发动机配件制备领域，具体属于一种发动机用气缸盖粉末冶金制备方法。
【背景技术】
[0002]粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。
[0003]现有技术中，铁粉的生产多采用还原法、雾化法、机械粉碎法、电解法，这些冶金方法的操作过程复杂繁琐，生产过程极难控制，且生产中产生铁粉的效率不高，生产的铁粉纯度较低，其内还有大量的铜、钼等有色金属杂质，不能将铁粉内含有的这些贵重的有色金属进行合理利用，还是得这些金属降低的铁粉的性能，且采用现有技术的冶金方法成本较高。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的是提供一种发动机用气缸盖粉末冶金制备方法，粉末冶金法能保证材料成分配比的正确性和均匀性，能大大降低生产成本。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]—种发动机用气缸盖粉末冶金制备方法，包括有以下操作步骤:
[0007]I)、原料准备，由以下重量份的原料组成:铁粉84-86、铜粉2.2-3.3、石墨烯0.4_0.7、硬酯酸锌 3.3-3.5、铝粉 0.5-1.2、碳化钽 0.4-0.5、氮化硅 0.4-0.6、Mg ⑶ 31.2-1.5、Al2O31.2-1.4、Co0.2-0.4、碳粉0.1-0.12、二氧化锆0.3-0.6、分散剂2.5-3 ；
[0008]2)、将上述原料粉末放入模具，原料粉末在55-60°C下混合搅拌均匀50-55分钟后，在60—65MPa的压强下压制成设定形状的坯料备用；
[0009]3)、在真空烧结炉内烧结2.5?3.5h，真空度-0.18?-0.23Pa，烧结炉温1000°C?1050°C，以12-15°C/分钟速率升温至930-1000°C条件下烧结2-2.2小时，再以5-7°C/分钟速率降温至500-530°C条件下保温1-1.5小时，最后将压坯送入100-120°C中冷却50-60分钟；
[0010]4)、在热处理步骤中，采用热处理炉加热，加热温度650°C±10°C，热处理时间I?1.4小时，然后进入油槽悴火，油温70-90°C，冷却后送入回火炉回火2?2.2小时，回火温度250°C ± 10°C，再将产品送出，即得。
[0011 ] 所述回火处理后进行表面处理步骤，将渗碳剂送入渗碳炉内，在1120?1200°C温度范围内渗碳处理110?130min。
[0012]本发明的有益效果:
[0013]1、由于粉末冶金工艺在材料生产过程中并不熔化材料，也就不怕混入由坩祸和脱氧剂等带来的杂质，而烧结一般在真空和还原气氛中进行，不怕氧化，也不会给材料任何污染，故有可能制取高纯度的材料;2、粉末冶金法能保证材料成分配比的正确性和均匀性;3、粉末冶金适宜于生产同一形状而数量多的产品，特别是形状复杂加工费用高的产品，用粉末冶金法制造能大大降低生产成本。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明
[0015]—种发动机用气缸盖粉末冶金制备方法，包括有以下操作步骤:
[0016]I)、原料准备，由以下重量份的原料组成:铁粉84-86、铜粉2.2-3.3、石墨稀0.4-
0.7、硬酯酸锌 3.3-3.5、铝粉 0.5-1.2、碳化钽 0.4-0.5、氮化硅 0.4-0.6、Mg ⑶ 31.2-1.5、Al2O31.2-1.4、Co0.2-0.4、碳粉0.1-0.12、二氧化锆0.3-0.6、分散剂2.5-3 ；
[0017]2)、将上述原料粉末放入模具，原料粉末在55_60°C下混合搅拌均匀50-55分钟后，在60—65MPa的压强下压制成设定形状的坯料备用；
[0018]3)、在真空烧结炉内烧结2.5?3.511，真空度-0.18?-0.23?&，烧结炉温1000°(3?1050°C，以12-15°C/分钟速率升温至930-1000°C条件下烧结2-2.2小时，再以5-7°C/分钟速率降温至500-530°C条件下保温1-1.5小时，最后将压坯送入100-120°C中冷却50-60分钟；
[0019]4)、在热处理步骤中，采用热处理炉加热，加热温度650°C±10°C，热处理时间I?1.4小时，然后进入油槽悴火，油温70-90°C，冷却后送入回火炉回火2?2.2小时，回火温度250°C±10°C，回火处理后进行表面处理步骤，将渗碳剂送入渗碳炉内，在1120?1200°C温度范围内渗碳处理110?130min，再将产品送出，即得。
[0020]依据本发明制作出的气缸盖材料，实验数据如下所示:
[0021]抗拉强度ob(MPa): > 1020，屈服强度 Os(MPa): 2 950，伸长率 δ5( % ): > 11.5，断面收缩率力(％):2 45.6，冲击功厶1^(1):2 61.2，冲击韧性值€[1^(1/0112):2 62。
【主权项】
1.一种发动机用气缸盖粉末冶金制备方法，其特征在于:包括有以下操作步骤: 1)、原料准备，由以下重量份的原料组成:铁粉84-86、铜粉2.2-3.3、石墨烯0.4-0.7、硬酯酸锌3.3-3.5、铝粉0.5-1.2、碳化钽0.4-0.5、氮化硅0.4-0.6、MgC031.2-1.5、Al2O3I.2-1.4、Co0.2-0.4、碳粉 0.1-0.12、二氧化锆 0.3-0.6、分散剂2.5-3 ； 2)、将上述原料粉末放入模具，原料粉末在55-60°C下混合搅拌均匀50-55分钟后，在60—65MPa的压强下压制成设定形状的还料备用； 3)、在真空烧结炉内烧结2.5?3.5h，真空度-0.18?-0.23Pa，烧结炉温1000°C?1050°C，以12-15°C/分钟速率升温至930-1000°C条件下烧结2-2.2小时，再以5-7°(3/分钟速率降温至500-530°C条件下保温1-1.5小时，最后将压坯送入100-120°C中冷却50-60分钟； 4)、在热处理步骤中，采用热处理炉加热，加热温度650°C± 10°C，热处理时间I?1.4小时，然后进入油槽悴火，油温70-90°C，冷却后送入回火炉回火2?2.2小时，回火温度250°C±10°C，再将产品送出，即得。2.根据权利要求1所述的发动机用气缸盖粉末冶金制备方法，其特征在于:所述回火处理后进行表面处理步骤，将渗碳剂送入渗碳炉内，在1120?1200°C温度范围内渗碳处理110?130mino
【专利摘要】本发明公开了一种发动机用气缸盖粉末冶金制备方法，包括有以下操作步骤：原料准备，由以下重量份的原料组成：铁粉84-86、铜粉2.2-3.3、石墨烯0.4-0.7、硬酯酸锌3.3-3.5、铝粉0.5-1.2、碳化钽0.4-0.5、氮化硅0.4-0.6、MgCO31.2-1.5、Al2O31.2-1.4、Co0.2-0.4、碳粉0.1-0.12、二氧化锆0.3-0.6、分散剂2.5-3。本发明的气缸盖力学性能优异，粉末冶金法能保证材料成分配比的正确性和均匀性，能大大降低生产成本。
【IPC分类】B22F3/24, B22F1/00, B22F5/00, B22F3/16
【公开号】CN105478780
【申请号】CN201510826010
【发明人】黄浩
【申请人】芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月25日