CN103357861B - 一种汽油发动机活塞粉末冶金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种汽油发动机活塞粉末冶金材料及其制备方法，其特征在于由下列重量份的原料制成：铁粉94‑96、铜粉1.2‑1.4、石墨0.4‑0.6、二硫化钼1.2‑1.4、钒0.2‑0.3、硬酯酸锌2.5‑3.0、微晶蜡1.2‑1.6、机油1.2‑1.5、Zr0.06‑0.09、Li0.2‑0.24、Ba0.06‑0.08、SiO21‑1.2、V2O50.25‑0.35、硼化二钼0.45‑0.6、氧化铝2.1‑2.5、分散剂2‑3。本发明制造的活塞具有硬度高、耐磨性好，配合稀土元素，改善了金相结构，组织致密，微观结构良好，孔隙很少，结构刚度、硬度、耐疲劳性能、抗拉强度性能优良。

Description

一种汽油发动机活塞粉末冶金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及粉末冶金领域，尤其涉及一种汽油发动机活塞粉末冶金材料及其制备方法。
背景技术
粉末冶金技术是将材料科学和金属成形技术完善的结合起来一种新型技术，因为高效、无切削加工、节材、节能、环保而被广泛使用于各种行业。
粉末冶金结构件制品材料成分不受熔炼限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它结构组分，并且在相当大的范围内根据要求进行调整，进而在力学性能上能达到与钢件匹配的效果。
粉末冶金机械化程度高，既能减少人员，又能提高效率，进而节约成本。粉末冶金技术能取代传统的制造工艺，为广大传统企业节约成本。
所以研究各种机械零部件的粉末冶金的配方，适应不同的需要，具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽油发动机活塞粉末冶金材料及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种汽油发动机活塞粉末冶金材料，其特征在于由下列重量份的原料制成：铁粉94-96、铜粉1.2-1.4、石墨0.4-0.6、二硫化钼1.2-1.4、钒0.2-0.3、硬酯酸锌2.5-3.0、微晶蜡1.2-1.6、机油1.2-1.5、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.24、Ba0.06-0.08、SiO21-1.2、V2O50.25-0.35、硼化二钼0.45-0.6、氧化铝2.1-2.5、分散剂2-3。
所述的分散剂由下列重量份的原料制成：三聚磷酸钠2-3、丙三醇三甘油酸酯1-2、交联剂TAC1-2、硅烷偶联剂KH5502-3、氮化铝粉1-2、硼化二钼0.3-0.5、微晶石蜡3-4、壳聚糖1-2；
制备方法是：将各物料混合，研磨分散均匀即可。
所述的汽油发动机活塞粉末冶金材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将各物料混合，在45-50℃下搅拌均匀50-60分钟后，装入模具，压制成坯；
（2）将压坯放在烧结炉中，以4-6℃/分钟速率升温至610-640℃条件下烧结2-3小时；再在氮保护氛下，以8-12℃/分钟速率升温至950-990℃条件下烧结3-4小时；再以8-10℃/分钟速率降温至410-450℃条件下保温2-3小时；
（3）将压坯冷却至室温后放置3-4小时，再放入350-390℃条件下，保温2-3小时，取出；
（4）将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度390-420℃的条件下通入蒸汽60-90分钟；取出冷却即得。
本发明制造的活塞具有硬度高、耐磨性好，配合稀土元素，改善了金相结构，组织致密，微观结构良好，孔隙很少，结构刚度、硬度、耐疲劳性能、抗拉强度性能优良。
具体实施方式
一种汽油发动机活塞粉末冶金材料，由下列重量份的原料（公斤）制成：铁粉94、铜粉1.4、石墨0.4、二硫化钼1.4、钒0.2、硬酯酸锌3.0、微晶蜡1.6、机油1.2、Zr0.09、Li0.24、Ba0.08、SiO21.2、V2O50.25、硼化二钼0.45、氧化铝2.1、分散剂3。
所述的分散剂由下列重量份的原料制成：三聚磷酸钠3、丙三醇三甘油酸酯1、交联剂TAC2、硅烷偶联剂KH5503、氮化铝粉2、硼化二钼0.5、微晶石蜡4、壳聚糖2；
制备方法是：将各物料混合，研磨分散均匀即可。
汽油发动机活塞粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将各物料混合，在45-50℃下搅拌均匀50-60分钟后，装入模具，压制成坯；
（2）将压坯放在烧结炉中，以4-6℃/分钟速率升温至610-640℃条件下烧结2-3小时；再在氮保护氛下，以8-12℃/分钟速率升温至950-990℃条件下烧结3-4小时；再以8-10℃/分钟速率降温至410-450℃条件下保温2-3小时；
（3）将压坯冷却至室温后放置3-4小时，再放入350-390℃条件下，保温2-3小时，取出；
（4）将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度390-420℃的条件下通入蒸汽60-90分钟；取出冷却即得。
经过检测，本发明法兰的热处理硬度：HRC57；抗拉强度：1040MPa。

Claims (2)

1.一种汽油发动机活塞粉末冶金材料，其特征在于由下列重量份的原料制成：铁粉94-96、铜粉1.2-1.4、石墨0.4-0.6、二硫化钼1.2-1.4、钒0.2-0.3、硬酯酸锌2.5-3.0、微晶蜡1.2-1.6、机油1.2-1.5、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.24、Ba0.06-0.08、SiO21-1.2、V2O50.25-0.35、硼化二钼0.45-0.6、氧化铝2.1-2.5、分散剂2-3；所述的分散剂由下列重量份的原料制成：三聚磷酸钠2-3、丙三醇三甘油酸酯1-2、交联剂TAC1-2、硅烷偶联剂KH5502-3、氮化铝粉1-2、硼化二钼0.3-0.5、微晶石蜡3-4、壳聚糖1-2；所述分散剂的制备方法是：将各物料混合，研磨分散均匀即可。
2.根据权利要求1所述的汽油发动机活塞粉末冶金材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将各物料混合，在45-50℃下搅拌均匀50-60分钟后，装入模具，压制成坯；
（2）将压坯放在烧结炉中，以4-6℃/分钟速率升温至610-640℃条件下烧结2-3小时；再在氮保护氛下，以8-12℃/分钟速率升温至950-990℃条件下烧结3-4小时；再以8-10℃/分钟速率降温至410-450℃条件下保温2-3小时；
（3）将压坯冷却至室温后放置3-4小时，再放入350-390℃条件下，保温2-3小时，取出；
（4）将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度390-420℃的条件下通入蒸汽60-90分钟；取出冷却即得。
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