CN101439408A - 柴油发动机输油泵用粉末冶金转子的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柴油发动机输油泵用粉末冶金转子的制造方法，包括以下步骤：1)混料；2)压制；3)烧结；4)整形；5)机械加工；6)软氮化处理；本发明的有益效果为：通过混料、压制、烧结、整形、机械加工和低温氮化处理，在零件表面产生一层致密的淡化膜，在有效提高表面硬度的同时也降低了摩擦系数，使转子的耐磨性得到大幅度的提高，而且由于处理温度低，产品变形小，便于在装配时进行互换，降低了生产成本，可提高产品质量及经济效益。

Description

柴油发动机输油泵用粉末冶金转子的制造方法

技术领域

本发明涉及一种柴油发动机输油泵用粉末冶金转子的制造方法。

背景技术

柴油发动机输油泵用粉末冶金转子是柴油发动机中的关键零件之一，它的作用是通过高速的旋转，将柴油从油箱中吸出并喷入燃烧室，目前国内生产的柴油发动机输油泵主要以柱塞式为主，但是从2008年以来国家关于汽车尾气排放标准的升级，欧2排放标准的发动机面临淘汰，输油泵也同时存在升级，目前国外普遍采用的一种转子泵，其核心部件采用粉末冶金锻造，淬火工艺来制作，但是在淬火后，零件变形不易控制，互换性很差，而且生产成本也很高。但是由于柴油的润滑性差而粘度低，因此柴油输油泵必须有很高的转速和较小的啮合间隙才能把柴油吸出，而高的转速，差的润滑性，小的间隙就要求转子要有高硬度和耐磨性，目前只有通过热处理淬火的办法来达到这些要求，生产效率低、产品的一致性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种柴油发动机输油泵用粉末冶金转子的制造方法，能够有效降低成本，提高产品质量，产品互换性好的工艺以克服原来的粉末冶金工艺和淬火的工艺在当前生产效率低下，产品一致性差的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种柴油发动机输油泵用粉末冶金转子的制造方法，包括以下步骤：

1)混料：以DISTALOY-AE粉末与扩散合金粉为基粉，添加天然鳞片状石墨粉F10，其中石墨粉所占的重量百分比为0.4％，放入双锥形混料机中混合45分钟；

2)压制：采用全自动的粉末冶金压机进行压制，以硬质合金为模具，单位压制压力600MPa，在压制中采用双向、摩擦芯杆的方式进行压制，保证两端密度均匀，将成型密度控制在7.2—7.3克/立方厘米之间，每分钟7—10件；

3)烧结：在粉末冶金专用网带炉中进行烧结，为了防止变形，将产品平放于陶瓷垫板之上，烧结温度为1120℃，保护气氛为氮基气氛，添加氨分解气体，以防止零件氧化和脱碳，高温段烧结时间不小于30分钟，烧结后保证硬度不低于HRB80；

4)整形：将烧结好的零件装入整形模腔中，整形模腔采用硬质合金制作，以保证零件的精度和表面粗糙度，整形余量按照单边0.03—0.05mm，整形压力为400—600MPa，整形后，保证啮合间隙在0.05—0.12mm之间；

5)机械加工：使用数控车床进行机械加工，使零件除曲线以外的形位公差达到IT6级左右的水平；

6)氮化处理，氮化的温度为530-550℃，氮化层>0.15毫米，氮化层硬度HV(0.1KG)300以上。

本发明的有益效果为：通过混料、压制、烧结、整形、机械加工和低温氮化处理，在零件表面产生一层致密的淡化膜，在有效提高表面硬度的同时也降低了摩擦系数，使转子的耐磨性得到大幅度的提高，而且由于处理温度低，产品变形小，便于在装配时进行互换，降低了生产成本，可提高产品质量及经济效益。

具体实施例

实施例1

本发明所述的一种柴油发动机输油泵用粉末冶金转子的制造方法，包括以下步骤：

1)混料：以HOGANAS公司生产的DISTALOY-AE粉末与扩散合金粉为基粉，添加天然鳞片状石墨粉F10，其中石墨粉所占的重量百分比为0.4％，放入双锥形混料机中混合45分钟，Distaloy AE粉末特性：

2)压制：采用全自动的粉末冶金压机进行压制，以硬质合金为模具，单位压制压力600MPa，在压制中采用双向、摩擦芯杆的方式进行压制，保证两端密度均匀，成型密度为7.2—7.3g/cm³，每分钟7—10件；

3)烧结：在粉末冶金专用网带炉中进行烧结，为了防止变形，将产品平放于陶瓷垫板之上，烧结温度为1120℃，保护气氛为氮基气氛，添加氨分解气体，以防止零件氧化和脱碳，高温段烧结时间不小于30分钟，烧结后保证硬度不低于HRB80；

4)整形：将烧结好的零件装入整形模腔中，整形模腔采用硬质合金制作，以保证零件的精度和表面粗糙度，整形余量按照单边0.03—0.05mm，整形压力为400—600MPa，整形后，保证啮合间隙在0.05—0.12mm之间；

5)机械加工：使用数控车床进行机械加工，使零件除曲线以外的形位公差达到IT6级左右的水平；

6)氮化处理，在零件表面产生一层致密的淡化膜，不仅使硬度提高很大，而且表面的摩擦系数也得到很大的降低，氮化的温度为530-550℃，氮化层>0.15毫米，氮化层硬度HV(0.1KG)300以上。

本发明是利用粉末冶金工艺和软氮化的方法来替代了原来的粉末冶金工艺和淬火的工艺，不仅可以有效降低制造成本，提高产品质量和使用寿命，而且能够解决当前生产效率低下，产品一致性差的缺点。

Claims (3)

1、一种柴油发动机输油泵用粉末冶金转子的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)混料：以DISTALOY-AE粉末与扩散合金粉为基粉，添加天然鳞片状石墨粉F10，其中石墨粉所占的重量百分比为0.4％，放入双锥形混料机中混合45分钟；

2)压制：采用全自动的粉末冶金压机进行压制，以硬质合金为模具，单位压制压力600MPa，在压制中采用双向、摩擦芯杆的方式进行压制，保证两端密度均匀，将成型密度控制在7.2—7.3克/立方厘米之间，每分钟7—10件；

3)烧结：在粉末冶金专用网带炉中进行烧结，将产品平放于陶瓷垫板之上，保护气氛为氮基气氛，添加氨分解气体，以防止零件氧化和脱碳，烧结后保证硬度不低于HRB80；

4)整形：将烧结好的零件装入整形模腔中，整形模腔采用硬质合金制作，以保证零件的精度和表面粗糙度，整形余量按照单边0.03—0.05mm，整形压力为400—600MPa；

5)机械加工：使用数控车床进行机械加工，使零件除曲线以外的形位公差达到IT6级水平；

6)氮化处理：氮化的温度为530-550℃，氮化层>0.15毫米，氮化层硬度HV(0.1KG)300以上。

2、根据权利要求1所述的柴油发动机输油泵用粉末冶金转子的制造方法，其特征在于，所述步骤3)中：烧结温度为1120℃，高温段烧结时间不小于30分钟。

3、根据权利要求1或2所述的柴油发动机输油泵用粉末冶金转子的制造方法，其特征在于，所述步骤4)中：整形后啮合间隙在0.05—0.12mm之间。