CN103317136B - 发动机连杆母合金添加方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机连杆母合金添加方法。本发明采用添加母合金技术，通过加入母合金，显著改善各组分的均匀性，可显著减少成分的偏析，提高产品性能的一致性，完善产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机连杆母合金添加方法。
背景技术
据报道2010年我国的汽车产量约为1400万辆，国内汽车的发动机连杆一般采用传统的普通锻压和机械加工方法加工生产，为提高发动机性能，有些汽车生产厂家采用从国外进口的粉末冶金锻造连杆，替代现有产品。
因此，国内传统方法生产的发动机连杆已经很难满足当今汽车等工业生产中高质量、高精度、高效率、低消耗、成本低的要求。
粉末锻造技术是常规的粉末冶金工艺和精密锻造有机结合而发展起来的一项颇具有市场竞争力的少、无切削金属加工方法，以金属粉末为原料，经过预成压制，在保护气氛中进行加热烧结以及作为主毛坯，然后在压力机上一次锻造成型和实现无毛边精密模锻，形成与普通锻造件相同密度、形状复杂的精密锻件。既有粉末冶金成形性能较好的优点，又能发挥锻造并此案有效改变金属材料组织和性能作用的特点，使粉末冶金和锻造工艺在生产上取得了新的突破，特别适宜大批量生产高强度、形状复杂的结构零件。
常规粉末冶金合金化通常是：1、物理添加各合金元素粉末，通过机械混合而成，由于粉末成分多，比重相差悬殊，混料不能做到充分均匀、造成比重偏析、化学成分偏析，产品化学元素分布均匀性差，造成产品性能不一致；2、另外一种是扩散合金或预合金粉末，其相对能保证产品成份的均匀性，但部分合金的添加，降低了母粉的本身性能，造成粉末后期制造困难。
发明内容
本发明针对以上问题，提供一种发动机连杆母合金添加方法，本发明能够将物料混合均匀，同时有效发挥母粉本身的性能优点的合金添加法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
一种发动机连杆母合金添加方法，
A、采用湿法混料：向合金料中加入液态粘合剂，将合金料均匀混合，使得加入的合金化合物粉粘附到母金属颗粒表面；
B、采用热分解：加热分解粘合剂、合金化合物在还原气氛下发生还原反应，将合金化合物还原为纯金属并附到母金属颗粒表面；
C、利用分解还原的纯金属微米级颗粒较大的活性，使其与母金属颗粒快速合金化，达到预合金均匀化的程度，而不影响母金属粉末的本身性能。
进一步的，所述的液体粘合剂的加入量为合金料总质量的0.1-0.5%。
使用上述计量的粘合剂，可以保证液体粘合剂在合金母料的表面进行充分的湿润，不会出现有干燥位置不能粘合合金化合物的情况，而且又不会因为粘合剂过量其会在合金母料上流淌的现象。
进一步的，所述的合金料的粒度为10-20微米级。
进一步的，所述混合时间为30-60分钟。
进一步的，所述热分解的温度为650-850摄氏度。
本发明采用添加母合金技术，将母粉与合金粉末采用湿法混料，将10-20微米级合金粉粘附到母粉颗粒表面，再将其热分解、还原，还原出的纯合金呈小于10微米颗粒，其活性大与母粉合金化，最终形成连杆加工用合金粉，显著改善各组分的均匀性，可显著减少成分的偏析，提高产品性能的一致性，完善产品质量；经试验取样分析产品的成分和性能离散型极小，满足了客户要求。
具体实施方式
下述未述及的相关技术内容均可采用或借鉴现有技术。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
湿法混料：
将合金化合物与母粉按照产品成本比例要求加入混料机中混料，加入液体粘合剂，湿法混料均匀化后放出；
热分解、还原：
将混料后的物料在氢气保护电加热的还原炉中加热，粘附在母粉上的合金化合物首先分解，经氢气还原为纯金属；
合金化：
还原后的微米级合金颗粒表面积大、活性大，在还原温度下与母粉形成合金化。
本发明通过加入母合金，显著改善各组分的均匀性，可显著减少成分的偏析，提高产品性能的一致性，极大提高了产品质量。
采用上述工艺生产后的连杆，连杆的各部位密度达7.8克/立方厘米，相对密度为99.6%，质量偏差小于0.5%；连杆大头部位和小头以及杆部关键部位，其抗拉强度为780-1000Mpa，0.2%屈服强度为540Mpa，伸长率为14%；疲劳强度，在拉伸载荷33.3Mpa，压缩载荷62.2Mpa的条件下，经一千万次周次疲劳试验，达到或者超过模锻连杆的性能要求。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (1)
1.一种发动机连杆母合金添加方法，其特征在于：
A、采用湿法混料：向合金料中加入液态粘合剂，将合金料均匀混合，使得加入的合金化合物粉粘附到母金属颗粒表面；
B、采用热分解：加热分解粘合剂、合金化合物在还原气氛下发生还原反应，将合金化合物还原为纯金属并附到母金属颗粒表面；
C、利用分解还原的纯金属微米级颗粒较大的活性，使其与母金属颗粒快速合金化，达到预合金均匀化的程度，而不影响母金属粉末的本身性能；
所述的液态粘合剂的加入量为合金料总质量的0.1-0.5%；
所述的合金料的粒度为10-20 微米级；
所述混合时间为30-60 分钟；
所述热分解的温度为650-850 摄氏度。
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