CN103898410A

CN103898410A - 一种金属改性汽油机连杆

Info

Publication number: CN103898410A
Application number: CN201410152828.9A
Authority: CN
Inventors: 宋家隆; 宋运生; 顾为; 曹继强; 宋俊生
Original assignee: LINYI JINLI MAHCHINERY CO Ltd
Current assignee: LINYI JINLI MAHCHINERY CO Ltd
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2034-04-16
Also published as: CN103898410B

Abstract

本发明属于机械加工领域，公开了一种金属改性汽油机连杆，由如下重量份的原料制备而成，铁粉100份；钼粉0.45-0.65份；锰粉0.15-0.35份；铬粉0.1-0.2份；碳化硅粉0.3-0.4份；碳化钛粉0.2-0.3份；氮化铝粉0.25-0.35份；钛酸钡粉0.1-0.2份；硬脂酸锌0.1-0.2份；滑石粉0.1份；钠水玻璃0.1份；石墨粉0.7-0.9份。本发明制备的汽油机连杆选择各种金属原料，合理配比，使产品的机械强度、延伸率以及抗疲劳强度有所提高；本发明的生产工艺无切屑或少切屑，减少连杆加工工序，节省了厂房、设备及人力资源。

Description

一种金属改性汽油机连杆

技术领域

本发明属于机械制造领域，具体涉及一种金属改性汽油机连杆。

背景技术

连杆是小型汽油机的重要零部件，其作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。传统的连杆工艺流程需要经过下料、加温、人工拔长变形、加温、模锻、去除飞边、喷砂等工序完成毛坯工序，随后需要经过粗加工、热处理、半精加工、精加工共24道工序。传统制造连杆的工艺存在的缺点较多，主要包括：拉伸、冲击以及抗疲劳性能较差，钢材利用率低，能耗高，传统连杆毛坯加工要将圆钢切断，加温、人工拔长变形、加温、模锻、去除飞边、喷砂，材料利用率55%，需要多次加热，能耗高加工工序多，精度低表面质量差；机械加工工序繁多耗用大量的设备和人力资源：锻造后的连杆大小头均为盲孔状态，加上锻造精度低，表面粗糙，连杆锻造后还需要17道机械加工工序；生产效率低下制造成本高：传统小型汽油机连杆加工从锻造到制成品需要24道加工工序，生产效率低下，占用厂房面积大耗用设备及加工人员多，效率低制造成本高。

连杆的制备过程中，原料的选择尤为重要，影响着连杆的各方面性能参数。随着我国经济不断发展，粉末冶金结构用途越来越广。粉末冶金作为一种近净成型技术，在生产结构件等批量大、尺寸精度高、加工费高昂的零件时有很大的经济优势。粉末冶金结构件强度主要受两个方面因素的影响：一是原材料的成分，二是制备工艺步骤。但是在考虑上述因素的同时，还要兼顾企业的成本。如何优化连杆的原料配比以及工艺参数，不断提高连杆的性能参数以及降低企业成本是科研人员需要不断创新改进的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对小型汽油机连杆金属材料以及锻造技术方面存在的不足，提供一种金属改性汽油机连杆，该连杆较现有技术大大改进了连杆的性能，提高了产品质量、降低了废品率、降低了生产成本，并且减少了加工工序，容易自动化生产，降低制造成本，同时提高生产效率和产品性能。

本发明的目的是通过如下技术方案实现，

一种金属改性汽油机连杆，其由如下重量份的原料制备而成；

铁粉100份，粒度为500目；钼粉0.45-0.65份，粒度为500目；锰粉0.15-0.35份，粒度为500目；铬粉0.1-0.2份，粒度为500目；碳化硅粉0.3-0.4份，粒度为500目；碳化钛粉0.2-0.3份，粒度为500目；氮化铝粉0.25-0.35份，粒度为500目；钛酸钡粉0.1-0.2份，粒度为500目；硬脂酸锌0.1-0.2份，粒度为500目；滑石粉0.1份，粒度为500目；钠水玻璃0.1份（模数3.2）；石墨粉0.7-0.9份，粒度为1000目；

上述连杆的制备方法包括如下步骤：

1）按照重量份称取上述原料备用；

2）首先将铁粉、钼粉、锰粉、铬粉、碳化硅粉、碳化钛粉、氮化铝粉以及钛酸钡粉置于反应器中，混合均匀，然后添加水玻璃，搅拌均匀后，加热至300℃，10分钟后，停止加热得到复合物1；

3）待复合物1的温度降低至60℃时，加入硬脂酸锌以及滑石粉，随后搅拌均匀，得到复合物2；

4）将复合物2取出，在8Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下800℃进行烧结5小时，制备成连杆粉末成型毛坯，然后将毛坯冷却至室温，在毛坯表面涂上石墨粉，在氮气保护下，感应加热10秒钟，然后控制毛坯温度在800℃-900℃的条件下移入精锻模具中快速锻打、脱模即得；锻打后的连杆密度大于7.8g/cm³。

本发明取得的有益效果主要包括：

本发明通过选择各种金属原料，配比合理，使产品的机械强度、延伸率以及抗疲劳强度有所提高；通过添加水玻璃、硬脂酸锌以及滑石粉，使得产品内部组织结构的纵横均匀度，合金粉末分散均匀；本发明生产工艺无切屑或少切屑，大幅度减少连杆加工工序，大量节省厂房、设备及人力资源。本发明不仅适用于小型汽油机连杆粉末锻造，还非常适用于重量轻、几何形状复杂、尺寸精度高、机械性能要求高，大批量生产的粉末锻造零部件。

具体实施方式

以下将采用具体的实施例来对本发明作进一步的解释，但是不应当看作是对本发明创新精神的限制。

实施例1

铁粉100份，粒度为500目；钼粉0.45份，粒度为500目；锰粉0.15份，粒度为500目；铬粉0.1份，粒度为500目；碳化硅粉0.3份，粒度为500目；碳化钛粉0.2份，粒度为500目；氮化铝粉0.25份，粒度为500目；钛酸钡粉0.1份，粒度为500目；硬脂酸锌0.1份，粒度为500目；滑石粉0.1份，粒度为500目；钠水玻璃0.1份，模数n为3.2；石墨粉0.7份，粒度为1000目；

上述连杆的制备方法包括如下步骤：

1）按照重量份称取上述原料备用；

4）将复合物2取出，在8Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下800℃进行烧结5小时，制备成连杆粉末成型毛坯，然后将毛坯冷却至室温，在毛坯表面涂上石墨粉，在氮气保护下，感应加热10秒钟，然后控制温度在800℃-900℃的条件下移入精锻模具中快速锻打、脱模即得；锻打后的连杆密度大于7.8g/cm³。

实施例2

铁粉100份，粒度为500目；钼粉0.65份，粒度为500目；锰粉0.35份，粒度为500目；铬粉0.2份，粒度为500目；碳化硅粉0.4份，粒度为500目；碳化钛粉0.3份，粒度为500目；氮化铝粉0.35份，粒度为500目；钛酸钡粉0.2份，粒度为500目；硬脂酸锌0.2份，粒度为500目；滑石粉0.1份，粒度为500目；钠水玻璃0.1份，模数3.2；石墨粉0.9份，粒度为1000目；

上述连杆的制备方法包括如下步骤：

1）按照重量份称取上述原料备用；

2）首先将铁粉、钼粉、锰粉、铬粉、碳化硅粉、碳化钛粉、氮化铝粉以及钛酸钡粉置于反应器中，混合均匀，然后添加钠水玻璃，搅拌均匀后，加热至300℃，10分钟后，停止加热得到复合物1；

实施例3

本发明制备的连杆的性能参数测试：采用实施例1、实施例2制备的连杆和市场普通连杆作对比，试验结果如下表1：

表1

组别	硬度HRC	抗疲劳强度MPa	断面收缩率%	延伸率%
					实施例1	66	875	54	19
实施例2	65	882	53	18
					普通连杆	57	710	27	11

结论：本发明制备的连杆在硬度、抗疲劳强度、断面收缩率以及延伸率等参数均大大优于普通连杆。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种金属改性汽油机连杆，其由如下重量份的原料制备而成：

铁粉100份；钼粉0.45-0.65份；锰粉0.15-0.35份；铬粉0.1-0.2份；碳化硅粉0.3-0.4份；碳化钛粉0.2-0.3份；氮化铝粉0.25-0.35份；钛酸钡粉0.1-0.2份；硬脂酸锌0.1-0.2份；滑石粉0.1份；钠水玻璃0.1份；石墨粉0.7-0.9份。

2.如权利要求1所述的连杆，其特征在于，所述连杆由如下重量份的原料制备而成：

铁粉100份，粒度为500目；钼粉0.45-0.65份，粒度为500目；锰粉0.15-0.35份，粒度为500目；铬粉0.1-0.2份，粒度为500目；碳化硅粉0.3-0.4份，粒度为500目；碳化钛粉0.2-0.3份，粒度为500目；氮化铝粉0.25-0.35份，粒度为500目；钛酸钡粉0.1-0.2份，粒度为500目；硬脂酸锌0.1-0.2份，粒度为500目；滑石粉0.1份，粒度为500目；钠水玻璃0.1份；石墨粉0.7-0.9份，粒度为1000目。

3.如权利要求1或2所述的连杆，其特征在于，所述连杆的制备方法包括如下步骤：

1）按照重量份称取上述原料备用；

4）将复合物2取出，在8Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下800℃进行烧结5小时，制备成毛坯，然后将毛坯冷却至室温，在毛坯表面涂上石墨粉，在氮气保护下，感应加热10秒钟，最后控制毛坯温度在800℃-900℃的条件下，移入精锻模具中快速锻打、脱模即得。