CN103014502A - 汽油发动机活塞粉末冶金材料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽油发动机活塞粉末冶金材料及制备方法，其组成按重量百分含量包括有，1.2-1.5％的铜、0.8-1.2％的石墨、0.3-0.5％的二硫化钼、0.3-0.5％的含钒8％重量百分比的钒钢、0.4-0.7％的添加剂、0.5-0.8％的润滑剂及余量的铁，还包含组成总重量0.2-0.6％的机油。通过本技术方案，提高了产品的质量，产品在高温情况下气密性能好，工作性能稳定的汽油发动机活塞座粉末冶金材料。

Description

汽油发动机活塞粉末冶金材料及制备方法

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，特别是指一种汽油发动机活塞粉末冶金材料及制备方法。

背景技术

目前的发动机机体采用的是铸造加工方式，但对于与发动机配套的活塞座还是由机械加工方式制造。因为发动机活塞的尺寸要求精度高，工艺复杂，需要高精度机床才能制造，而且精度不足的问题依然是比较普遍的现象。

粉末冶金具有一次加工加工成型，不需要后期多道工序的加工工艺，同时对原料的要求灵活的特点，越来越受到铸造业的重视。因此，采用粉末冶金来制造发动机活塞座成为可能。但是现技术的粉末冶金产品的精度不高，气密度达不到要求。

现有技术提出一种粉末冶金制造发动机活塞座的粉末冶金技术，但该技术制得的活塞座的气密度依然有缺陷，而且热性能不高，无法完全满足发动机活塞座要承受高温并保证气密性的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽油发动机活塞座粉末冶金材料及制备方法，通过本技术方案，提高了产品的质量，产品在高温情况下气密性能好，工作性能稳定的汽油发动机活塞座粉末冶金材料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

汽油发动机活塞粉末冶金材料，其组成按重量百分含量包括有，1.2-1.5％的铜、0.8-1.2％的石墨、0.3-0.5％的二硫化钼、0.3-0.5％的含钒8％重量百分比的钒钢、0.4-0.7％的添加剂、0.5-0.8％的润滑剂及余量的铁，还包含组成总重量0.2-0.6％的机油。

所述润滑剂为硬脂酸酰胺类润滑剂。

所述制备方法为：

配料，按重量百分含量包括有，1.2-1.5％的铜、0.8-1.2％的石墨、0.3-0.5％的二硫化钼、0.3-0.5％的含钒8％重量百分比的钒钢、0.4-0.7％的添加剂、0.5-0.8％的润滑剂及余量的铁，还包含组成总重量0.2-0.6％的机油；

混合，计算组成原料后，除润滑剂和机油外均磨制成粉末，然后加入润滑剂和机油在混料机内混料45-60分钟；

压制，在650-800MPa压力下压制30-60秒；

烧结，在专用的粉末冶金炉中在750-850℃预烧结1-2小时，在该温度下在200-300MPa压力下整形和再次挤压，在1080-1150℃温度下烧结3-5小时，然后匀速降温处理，降温速度为不超过5℃/分钟；

热处理，当温度下降到600-650℃时回温，用水蒸汽加氮气处理5小时，此时维持温度为600-650℃，然后降温至常温。

所述水蒸汽加氮气的压力为0.2-0.5MPa。

所述氮气占水蒸汽加氮气在1个大气压下10-15％的体积含量。

本发明同现有技术相比的有益效果是：

通过本技术方案，提高了产品的质量，产品在高温情况下气密性能好，工作性能稳定的汽油发动机活塞座粉末冶金材料。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅能用于解释本发明的技术方案而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

实施例1

汽油发动机活塞粉末冶金材料，其组成按重量百分含量包括有，1.2％的铜、0.8％的石墨、0.3％的二硫化钼、0.3％的含钒8％重量百分比的钒钢、0.4％的添加剂、0.5％的润滑剂及余量的铁，还包含组成总重量0.2％的机油；所述润滑剂为硬脂酸酰胺类润滑剂。

所述制备方法为：

配料，按重量百分含量包括有，1.2％的铜、0.8％的石墨、0.3％的二硫化钼、0.3％的含钒8％重量百分比的钒钢、0.4％的添加剂、0.5％的润滑剂及余量的铁，还包含组成总重量0.2％的机油；

混合，计算组成原料后，除润滑剂和机油外均磨制成粉末，然后加入润滑剂和机油在混料机内混料45分钟；

压制，在700MPa压力下压制30秒；

烧结，在专用的粉末冶金炉中在750-850℃预烧结1.5小时，在该温度下在200MPa压力下整形和再次挤压，在1080-1150℃温度下烧结3小时，然后匀速降温处理，降温速度为不超过5℃/分钟；

热处理，当温度下降到600-650℃时回温，用压力为0.3MPa水蒸汽加氮气处理5小时，此时维持温度为600-650℃，然后降温至常温；所述氮气占水蒸汽加氮气在1个大气压下10-15％的体积含量。

实施例2

汽油发动机活塞粉末冶金材料，其组成按重量百分含量包括有，1.5％的铜、1.2％的石墨、0.5％的二硫化钼、0.5％的含钒8％重量百分比的钒钢、0.7％的添加剂、0.8％的润滑剂及余量的铁，还包含组成总重量0.6％的机油；所述润滑剂为硬脂酸酰胺类润滑剂。

所述制备方法为：

配料，按重量百分含量包括有，1.5％的铜、1.2％的石墨、0.5％的二硫化钼、0.5％的含钒8％重量百分比的钒钢、0.7％的添加剂、0.8％的润滑剂及余量的铁，还包含组成总重量0.6％的机油；

混合，计算组成原料后，除润滑剂和机油外均磨制成粉末，然后加入润滑剂和机油在混料机内混料45分钟；

压制，在750MPa压力下压制40秒；

烧结，在专用的粉末冶金炉中在750-850℃预烧结2小时，在该温度下在200MPa压力下整形和再次挤压，在1080-1150℃温度下烧结3小时，然后匀速降温处理，降温速度为不超过5℃/分钟；

热处理，当温度下降到600-650℃时回温，用压力为0.5MPa水蒸汽加氮气处理5小时，此时维持温度为600-650℃，然后降温至常温；所述氮气占水蒸汽加氮气在1个大气压下10-15％的体积含量。

实施例3

汽油发动机活塞粉末冶金材料，其组成按重量百分含量包括有，1.3％的铜、1.0％的石墨、0.4％的二硫化钼、0.4％的含钒8％重量百分比的钒钢、0.5％的添加剂、0.6％的润滑剂及余量的铁，还包含组成总重量0.4％的机油；所述润滑剂为硬脂酸酰胺类润滑剂。

所述制备方法为：

配料，按重量百分含量包括有，1.3％的铜、1.0％的石墨、0.4％的二硫化钼、0.4％的含钒8％重量百分比的钒钢、0.5％的添加剂、0.6％的润滑剂及余量的铁，还包含组成总重量0.4％的机油；

混合，计算组成原料后，除润滑剂和机油外均磨制成粉末，然后加入润滑剂和机油在混料机内混料45分钟；

压制，在800MPa压力下压制30秒；

烧结，在专用的粉末冶金炉中在750-850℃预烧结2小时，在该温度下在300MPa压力下整形和再次挤压，在1080-1150℃温度下烧结4小时，然后匀速降温处理，降温速度为不超过5℃/分钟；

热处理，当温度下降到600-650℃时回温，用压力为0.4MPa水蒸汽加氮气处理5小时，此时维持温度为600-650℃，然后降温至常温；所述氮气占水蒸汽加氮气在1个大气压下10-15％的体积含量。

Claims (5)

1.汽油发动机活塞粉末冶金材料，其特征在于：其组成按重量百分含量包括有，1.2-1.5％的铜、0.8-1.2％的石墨、0.3-0.5％的二硫化钼、0.3-0.5％的含钒8％重量百分比的钒钢、0.4-0.7％的添加剂、0.5-0.8％的润滑剂及余量的铁，还包含组成总重量0.2-0.6％的机油。

2.根据权利要求1所述的汽油发动机活塞粉末冶金材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸酰胺类润滑剂。

3.汽油发动机活塞粉末冶金材料制备方法，其特征在于：

配料，按重量百分含量包括有，1.2-1.5％的铜、0.8-1.2％的石墨、0.3-0.5％的二硫化钼、0.3-0.5％的含钒8％重量百分比的钒钢、0.4-0.7％的添加剂、0.5-0.8％的润滑剂及余量的铁，还包含组成总重量0.2-0.6％的机油；

混合，计算组成原料后，除润滑剂和机油外均磨制成粉末，然后加入润滑剂和机油在混料机内混料45-60分钟；

压制，在650-800MPa压力下压制30-60秒；

烧结，在专用的粉末冶金炉中在750-850℃预烧结1-2小时，在该温度下在200-300MPa压力下整形和再次挤压，在1080-1150℃温度下烧结3-5小时，然后匀速降温处理，降温速度为不超过5℃/分钟；

热处理，当温度下降到600-650℃时回温，用水蒸汽加氮气处理5小时，此时维持温度为600-650℃，然后降温至常温。

4.根据权利要求3所述的汽油发动机活塞粉末冶金材料制备方法，其特征在于：所述水蒸汽加氮气的压力为0.2-0.5MPa。

5.根据权利要求3所述的汽油发动机活塞粉末冶金材料制备方法，其特征在于：所述氮气占水蒸汽加氮气在1个大气压下10-15％的体积含量。