CN104775052B - 一种汽车用水泵 - Google Patents
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Abstract
一种汽车用水泵，其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化硼系陶瓷材料层；泵体包括：铜合金泵体、泵体外表面的碳化钨系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化硼系陶瓷材料层，钛合金和铜合金的成分简单可以达到水泵的强度要求；2）对该成分的钛合金和铜合金进行酸洗及钝化的表面处理工序，避免出现任何表面黑点等问题，使获得表面整洁。
Description
技术领域
本发明涉一种汽车用水泵，属于车辆机械技术领域。
背景技术
汽车水泵是汽车的重要部件，它是以传统的叶片泵技术为基础。这种泵除了密封件以外，所有其他构件全部采用以金属件为主，重量大；运动容易产生噪声；表面易腐蚀；加工工艺复杂，多次定位使其几何形状 精度低，清洁度差，粗糙的泵体内壁，造成液阻很大，通路不畅，流量控制不稳定。
发明内容
本发明就是针对上述问题而提出的一种防腐、耐磨、耐高温、防垢、、成本低、清洁度高的汽车用水泵：
一种汽车用水泵，其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化硼系陶瓷材料层；泵体包括：铜合金泵体、泵体外表面的碳化钨系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化硼系陶瓷材料层，
其特征在于，钛合金叶轮本体化学组成为（重量）： Zn：15-20﹪、Al：5-10﹪、Mo：2-3﹪、Si：1-2﹪、Co：0.8-0.9﹪、Cu：0.4-0.5﹪、Fe：0.2-0.3﹪， Cr：0.1-0.2﹪、Zr：0.05-0.08﹪、La：0.03-0.04﹪、Ta：0.03-0.04﹪，B：0.01-0.02﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质；
钛合金叶轮本体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注：熔炼温度：1810-1820℃，浇注温度为1750-1760℃；脱模后，得到的叶轮本体进行热处理：首先将叶轮进行加热，升温至1000℃，升温速率300℃/小时，保温10小时，后降温至600℃，降温速率100℃/小时，保温10小时，后升温至750℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至500℃，降温速率50℃/小时，保温4小时，后再次降温至200℃，降温速率40℃/小时，保温8小时，后空冷至室温，
之后对叶轮本体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取98%浓H2SO4 100-120份，36.5%的HCL 30-40份，丙酸1-2份，乙二胺10-20份、烷基咪唑啉季铵盐1-5份；水30-40份；
钝化液组成为（重量）：N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷15-20份，2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷2-3份，硫酸5-6份，聚酰亚胺5-6份，氟硼酸钠1-3份，二烷基二硫代磷酸氧钼1-2份，水100-120份；
对钝化后的叶轮本体进行涂覆外氮化硼系陶瓷材料层；通过涂覆在叶轮表面形成氮化硼系陶瓷材料层，氮化硼系陶瓷材料层厚度0.4mm，氮化硼系陶瓷材料层包括（重量）：氮化硼100-110份，氧化锆60-70份，碳化钛30-40份，氮化钛10-20份，氧化铬1-5份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至800℃，升温速率200℃/小时，保温3小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温5小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终叶轮。
铜合金泵体化学组成为（重量）：Al：20-24﹪、Mg：10-12﹪、Si：5-6﹪、Zn：4-5﹪、Ti：0.5-0.6﹪、V：0.6-0.7﹪，Cr：0.3-0.4﹪、Fe：0.1-0.2﹪，Y：0.08-0.09﹪、Zr：0.07-0.08﹪、Ni 0.07-0.08﹪、Mn ：0.05-0.06﹪，B：0.01-0.02﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质；
铜合金泵体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注，熔炼温度：1100-1150℃；脱模后，得到的泵体进行热处理：首先将泵体进行加热，升温至700℃，升温速率100℃/小时，保温6小时，后降温至400℃，降温速率50℃/小时，保温5小时，后升温至600℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后再次降温至150℃，降温速率30℃/小时，保温5小时，后空冷至室温，
之后对泵体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取丙酸20-30份，36.5%的HCL 10-20份，烷基咪唑啉季铵盐15-20份，98%浓H2SO4 2-3份，乙二胺1-2份、水300份；
钝化液组成为（重量）：2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷50-60份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷20-30份，硫酸10-15份，聚酰亚胺1-5份，氟硼酸钠1-5份，二烷基二硫代磷酸氧钼1-3份，水50-60份；
对钝化后泵体外表面进行涂覆碳化钨系陶瓷材料；通过涂覆在泵体外表面形成碳化钨系陶瓷材料层，碳化钨系陶瓷材料层厚度0.6mm，碳化钨系陶瓷材料层包括（重量）：碳化钨50-60份，碳化硅30-40份，碳化铬10-15份，氮化钛 1-5份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至650℃，升温速率50℃/小时，保温8小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温6小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，
之后对泵体内表面进行涂覆碳化硼系陶瓷材料；通过涂覆在泵体内表面形成碳化硼系陶瓷材料层，碳化硼系陶瓷材料层厚度0.5mm，碳化硼系陶瓷材料层包括（重量）：碳化硼30-40份，碳化铬 20-30份，碳化钛 10-20份，氮化钛5-10份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至700℃，升温速率200℃/小时，保温4小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终泵体。
所述的一种汽车用水泵，钛合金叶轮本体化学组成为（重量）： Zn：15﹪、Al：5﹪、Mo： 2﹪、Si：1﹪、Co：0.8﹪、Cu：0.4﹪、Fe：0.2﹪， Cr：0.1﹪、Zr：0.05﹪、La：0.03﹪、Ta：0.03﹪，B：0.01﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质。
所述的一种汽车用水泵，钛合金叶轮本体化学组成为（重量）： Zn： 20﹪、Al：10﹪、Mo： 3﹪、Si： 2﹪、Co： 0.9﹪、Cu： 0.5﹪、Fe： 0.3﹪， Cr： 0.2﹪、Zr： 0.08﹪、La：0.04﹪、Ta： 0.04﹪，B： 0.02﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质。
所述的一种汽车用水泵，钛合金叶轮本体化学组成为（重量）： Zn：17﹪、Al：7﹪、Mo： 2.5﹪、Si：1.5﹪、Co：0.85﹪、Cu：0.45﹪、Fe：0.25﹪， Cr：0.15﹪、Zr：0.06﹪、La：0.035﹪、Ta：0.035﹪，B：0.015﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质。
所述的一种汽车用水泵，铜合金泵体化学组成为（重量）：Al：20﹪、Mg：10﹪、Si：5﹪、Zn：4﹪、Ti：0.5﹪、V：0.6﹪，Cr：0.3﹪、Fe：0.1﹪，Y：0.08﹪、Zr：0.07﹪、Ni 0.07﹪、Mn：0.05﹪，B：0.01﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质。
所述的一种汽车用水泵，铜合金泵体化学组成为（重量）：Al： 24﹪、Mg： 12﹪、Si：6﹪、Zn： 5﹪、Ti： 0.6﹪、V： 0.7﹪，Cr： 0.4﹪、Fe： 0.2﹪，Y： 0.09﹪、Zr： 0.08﹪、Ni0.08﹪、Mn ： 0.06﹪，B： 0.02﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质。
所述的一种汽车用水泵，铜合金泵体化学组成为（重量）：Al：22﹪、Mg：11﹪、Si：5.5﹪、Zn：4.5﹪、Ti：0.55﹪、V：0.65﹪，Cr：0.35﹪、Fe：0.15﹪，Y：0.085﹪、Zr：0.075﹪、Ni0.075﹪、Mn ：0.055﹪，B：0.015﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质。
所述的一种汽车用水泵，氮化硼系陶瓷材料层包括（重量）：氮化硼105份，氧化锆65份，碳化钛35份，氮化钛15份，氧化铬3份。
所述的一种汽车用水泵，碳化钨系陶瓷材料层包括（重量）：碳化钨55份，碳化硅35份，碳化铬13份，氮化钛 3份。
所述的一种汽车用水泵，碳化硼系陶瓷材料层包括（重量）：碳化硼35份，碳化铬25份，碳化钛 15份，氮化钛7份。
一种防腐、耐磨、耐高温、防垢、成本低、清洁度高的汽车用水泵及其制备方法：其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化硼系陶瓷材料层；泵体包括：铜合金泵体、泵体外表面的碳化钨系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化硼系陶瓷材料层，
其特征在于，钛合金叶轮本体化学组成为（重量）： Zn：15-20﹪、Al：5-10﹪、Mo：2-3﹪、Si：1-2﹪、Co：0.8-0.9﹪、Cu：0.4-0.5﹪、Fe：0.2-0.3﹪， Cr：0.1-0.2﹪、Zr：0.05-0.08﹪、La：0.03-0.04﹪、Ta：0.03-0.04﹪，B：0.01-0.02﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质；
钛合金叶轮本体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注：熔炼温度：1810-1820℃，浇注温度为1750-1760℃；脱模后，得到的叶轮本体进行热处理：首先将叶轮进行加热，升温至1000℃，升温速率300℃/小时，保温10小时，后降温至600℃，降温速率100℃/小时，保温10小时，后升温至750℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至500℃，降温速率50℃/小时，保温4小时，后再次降温至200℃，降温速率40℃/小时，保温8小时，后空冷至室温，
之后对叶轮本体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取98%浓H2SO4 100-120份，36.5%的HCL 30-40份，丙酸1-2份，乙二胺10-20份、烷基咪唑啉季铵盐1-5份；水30-40份；
钝化液组成为（重量）：N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷15-20份，2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷2-3份，硫酸5-6份，聚酰亚胺5-6份，氟硼酸钠1-3份，二烷基二硫代磷酸氧钼1-2份，水100-120份；
对钝化后的叶轮本体进行涂覆外氮化硼系陶瓷材料层；通过涂覆在叶轮表面形成氮化硼系陶瓷材料层，氮化硼系陶瓷材料层厚度0.4mm，氮化硼系陶瓷材料层包括（重量）：氮化硼100-110份，氧化锆60-70份，碳化钛30-40份，氮化钛10-20份，氧化铬1-5份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至800℃，升温速率200℃/小时，保温3小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温5小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终叶轮。
铜合金泵体化学组成为（重量）：Al：20-24﹪、Mg：10-12﹪、Si：5-6﹪、Zn：4-5﹪、Ti：0.5-0.6﹪、V：0.6-0.7﹪，Cr：0.3-0.4﹪、Fe：0.1-0.2﹪，Y：0.08-0.09﹪、Zr：0.07-0.08﹪、Ni 0.07-0.08﹪、Mn ：0.05-0.06﹪，B：0.01-0.02﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质；
铜合金泵体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注，熔炼温度：1100-1150℃；脱模后，得到的泵体进行热处理：首先将泵体进行加热，升温至700℃，升温速率100℃/小时，保温6小时，后降温至400℃，降温速率50℃/小时，保温5小时，后升温至600℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后再次降温至150℃，降温速率30℃/小时，保温5小时，后空冷至室温，
之后对泵体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取丙酸20-30份，36.5%的HCL 10-20份，烷基咪唑啉季铵盐15-20份，98%浓H2SO4 2-3份，乙二胺1-2份、水300份；
钝化液组成为（重量）：2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷50-60份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷20-30份，硫酸10-15份，聚酰亚胺1-5份，氟硼酸钠1-5份，二烷基二硫代磷酸氧钼1-3份，水50-60份；
对钝化后泵体外表面进行涂覆碳化钨系陶瓷材料；通过涂覆在泵体外表面形成碳化钨系陶瓷材料层，碳化钨系陶瓷材料层厚度0.6mm，碳化钨系陶瓷材料层包括（重量）：碳化钨50-60份，碳化硅30-40份，碳化铬10-15份，氮化钛 1-5份，，将涂覆后的泵体进行加热，升温至650℃，升温速率50℃/小时，保温8小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温6小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，
之后对泵体内表面进行涂覆碳化硼系陶瓷材料；通过涂覆在泵体内表面形成碳化硼系陶瓷材料层，碳化硼系陶瓷材料层厚度0.5mm，碳化硼系陶瓷材料层包括（重量）：碳化硼30-40份，碳化铬 20-30份，碳化钛 10-20份，氮化钛5-10份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至700℃，升温速率200℃/小时，保温4小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终泵体。
所述泵体内表面为被传输介质通过泵内部时可以接触到泵体内部表面的部分，泵体其余部分为泵体外表面。
泵还包括盖合于泵体端部的泵盖，泵体与泵盖形成空腔内有叶轮。
上述发明内容相对于现有技术的有益效果在于：1）钛合金和铜合金的成分简单可以达到水泵的强度要求；2）对该成分的钛合金和铜合金进行酸洗及钝化的表面处理工序，避免出现任何表面黑点等问题，使获得表面整洁；3）通过在钛合金和铜合金表面涂覆陶瓷材料，提高材料的防腐、耐磨、耐高温性能。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种汽车用水泵，其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化硼系陶瓷材料层；泵体包括：铜合金泵体、泵体外表面的碳化钨系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化硼系陶瓷材料层，
其特征在于，钛合金叶轮本体化学组成为（重量）： Zn：15﹪、Al：5﹪、Mo： 2﹪、Si：1﹪、Co：0.8﹪、Cu：0.4﹪、Fe：0.2﹪， Cr：0.1﹪、Zr：0.05﹪、La：0.03﹪、Ta：0.03﹪，B：0.01﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质；
钛合金叶轮本体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注：熔炼温度：1810℃，浇注温度为1750℃；脱模后，得到的叶轮本体进行热处理：首先将叶轮进行加热，升温至1000℃，升温速率300℃/小时，保温10小时，后降温至600℃，降温速率100℃/小时，保温10小时，后升温至750℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至500℃，降温速率50℃/小时，保温4小时，后再次降温至200℃，降温速率40℃/小时，保温8小时，后空冷至室温，
之后对叶轮本体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取98%浓H2SO4 100份，36.5%的HCL 30份，丙酸1份，乙二胺10份、烷基咪唑啉季铵盐1份；水30份；
钝化液组成为（重量）：N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷15份，2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷2份，硫酸5份，聚酰亚胺5份，氟硼酸钠1份，二烷基二硫代磷酸氧钼1份，水100份；
对钝化后的叶轮本体进行涂覆外氮化硼系陶瓷材料层；通过涂覆在叶轮表面形成氮化硼系陶瓷材料层，氮化硼系陶瓷材料层厚度0.4mm，氮化硼系陶瓷材料层包括（重量）：氮化硼100份，氧化锆60份，碳化钛30份，氮化钛10份，氧化铬1份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至800℃，升温速率200℃/小时，保温3小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温5小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终叶轮。
铜合金泵体化学组成为（重量）：Al：20﹪、Mg：10﹪、Si：5﹪、Zn：4﹪、Ti：0.5﹪、V：0.6﹪，Cr：0.3﹪、Fe：0.1﹪，Y：0.08﹪、Zr：0.07﹪、Ni 0.07﹪、Mn ：0.05﹪，B：0.01﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质；
铜合金泵体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注，熔炼温度：1100℃；脱模后，得到的泵体进行热处理：首先将泵体进行加热，升温至700℃，升温速率100℃/小时，保温6小时，后降温至400℃，降温速率50℃/小时，保温5小时，后升温至600℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后再次降温至150℃，降温速率30℃/小时，保温5小时，后空冷至室温，
之后对泵体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取丙酸20份，36.5%的HCL 10份，烷基咪唑啉季铵盐15份，98%浓H2SO4 2份，乙二胺1份、水300份；
钝化液组成为（重量）：2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷50份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷20份，硫酸10份，聚酰亚胺1份，氟硼酸钠1份，二烷基二硫代磷酸氧钼1份，水50份；
对钝化后泵体外表面进行涂覆碳化钨系陶瓷材料；通过涂覆在泵体外表面形成碳化钨系陶瓷材料层，碳化钨系陶瓷材料层厚度0.6mm，碳化钨系陶瓷材料层包括（重量）：碳化钨50份，碳化硅30份，碳化铬10份，氮化钛 1份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至650℃，升温速率50℃/小时，保温8小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温6小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，
之后对泵体内表面进行涂覆碳化硼系陶瓷材料；通过涂覆在泵体内表面形成碳化硼系陶瓷材料层，碳化硼系陶瓷材料层厚度0.5mm，碳化硼系陶瓷材料层包括（重量）：碳化硼30份，碳化铬 20份，碳化钛 10份，氮化钛5份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至700℃，升温速率200℃/小时，保温4小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终泵体。
实施例2
一种汽车用水泵，其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化硼系陶瓷材料层；泵体包括：铜合金泵体、泵体外表面的碳化钨系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化硼系陶瓷材料层，
其特征在于，钛合金叶轮本体化学组成为（重量）： Zn： 20﹪、Al： 10﹪、Mo： 3﹪、Si： 2﹪、Co： 0.9﹪、Cu： 0.5﹪、Fe： 0.3﹪， Cr： 0.2﹪、Zr： 0.08﹪、La： 0.04﹪、Ta：0.04﹪，B： 0.02﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质；
钛合金叶轮本体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注：熔炼温度： 1820℃，浇注温度为1760℃；脱模后，得到的叶轮本体进行热处理：首先将叶轮进行加热，升温至1000℃，升温速率300℃/小时，保温10小时，后降温至600℃，降温速率100℃/小时，保温10小时，后升温至750℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至500℃，降温速率50℃/小时，保温4小时，后再次降温至200℃，降温速率40℃/小时，保温8小时，后空冷至室温，
之后对叶轮本体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取98%浓H2SO4 120份，36.5%的HCL 40份，丙酸2份，乙二胺20份、烷基咪唑啉季铵盐5份；水40份；
钝化液组成为（重量）：N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷20份，2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷3份，硫酸6份，聚酰亚胺6份，氟硼酸钠3份，二烷基二硫代磷酸氧钼2份，水120份；
对钝化后的叶轮本体进行涂覆外氮化硼系陶瓷材料层；通过涂覆在叶轮表面形成氮化硼系陶瓷材料层，氮化硼系陶瓷材料层厚度0.4mm，氮化硼系陶瓷材料层包括（重量）：氮化硼110份，氧化锆70份，碳化钛40份，氮化钛20份，氧化铬5份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至800℃，升温速率200℃/小时，保温3小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温5小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终叶轮。
铜合金泵体化学组成为（重量）：Al： 24﹪、Mg： 12﹪、Si： 6﹪、Zn： 5﹪、Ti：0.6﹪、V： 0.7﹪，Cr： 0.4﹪、Fe： 0.2﹪，Y： 0.09﹪、Zr： 0.08﹪、Ni 0.08﹪、Mn ：0.06﹪，B： 0.02﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质；
铜合金泵体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注，熔炼温度： 1150℃；脱模后，得到的泵体进行热处理：首先将泵体进行加热，升温至700℃，升温速率100℃/小时，保温6小时，后降温至400℃，降温速率50℃/小时，保温5小时，后升温至600℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后再次降温至150℃，降温速率30℃/小时，保温5小时，后空冷至室温，
之后对泵体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取丙酸30份，36.5%的HCL 20份，烷基咪唑啉季铵盐20份，98%浓H2SO4 3份，乙二胺2份、水300份；
钝化液组成为（重量）：2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷60份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷30份，硫酸15份，聚酰亚胺5份，氟硼酸钠5份，二烷基二硫代磷酸氧钼3份，水60份；
对钝化后泵体外表面进行涂覆碳化钨系陶瓷材料；通过涂覆在泵体外表面形成碳化钨系陶瓷材料层，碳化钨系陶瓷材料层厚度0.6mm，碳化钨系陶瓷材料层包括（重量）：碳化钨60份，碳化硅40份，碳化铬15份，氮化钛5份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至650℃，升温速率50℃/小时，保温8小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温6小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，
之后对泵体内表面进行涂覆碳化硼系陶瓷材料；通过涂覆在泵体内表面形成碳化硼系陶瓷材料层，碳化硼系陶瓷材料层厚度0.5mm，碳化硼系陶瓷材料层包括（重量）：碳化硼40份，碳化铬30份，碳化钛 20份，氮化钛10份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至700℃，升温速率200℃/小时，保温4小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终泵体。
实施例3
一种汽车用水泵，其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化硼系陶瓷材料层；泵体包括：铜合金泵体、泵体外表面的碳化钨系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化硼系陶瓷材料层，
其特征在于，钛合金叶轮本体化学组成为（重量）： Zn：17﹪、Al：7﹪、Mo： 2.5﹪、Si：1.5﹪、Co：0.85﹪、Cu：0.45﹪、Fe：0.25﹪， Cr：0.15﹪、Zr：0.06﹪、La：0.035﹪、Ta：0.035﹪，B：0.015﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质；
钛合金叶轮本体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注，熔炼温度：1815℃，浇注温度为1755℃；脱模后，得到的叶轮本体进行热处理：首先将叶轮进行加热，升温至1000℃，升温速率300℃/小时，保温10小时，后降温至600℃，降温速率100℃/小时，保温10小时，后升温至750℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至500℃，降温速率50℃/小时，保温4小时，后再次降温至200℃，降温速率40℃/小时，保温8小时，后空冷至室温，
之后对叶轮本体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取98%浓H2SO4 110份，36.5%的HCL 35份，丙酸1.5份，乙二胺15份、烷基咪唑啉季铵盐3份；水35份；
钝化液组成为（重量）：N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷17份，2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷2.5份，硫酸5.5份，聚酰亚胺5.5份，氟硼酸钠2份，二烷基二硫代磷酸氧钼1.5份，水110份；
对钝化后的叶轮本体进行涂覆外氮化硼系陶瓷材料层；通过涂覆在叶轮表面形成氮化硼系陶瓷材料层，氮化硼系陶瓷材料层厚度0.4mm，氮化硼系陶瓷材料层包括（重量）：氮化硼105份，氧化锆65份，碳化钛35份，氮化钛15份，氧化铬3份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至800℃，升温速率200℃/小时，保温3小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温5小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终叶轮。
铜合金泵体化学组成为（重量）：Al：22﹪、Mg：11﹪、Si：5.5﹪、Zn：4.5﹪、Ti：0.55﹪、V：0.65﹪，Cr：0.35﹪、Fe：0.15﹪，Y：0.085﹪、Zr：0.075﹪、Ni 0.075﹪、Mn ：0.055﹪，B：0.015﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质；
铜合金泵体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注：熔炼温度：1125℃；脱模后，得到的泵体进行热处理：首先将泵体进行加热，升温至700℃，升温速率100℃/小时，保温6小时，后降温至400℃，降温速率50℃/小时，保温5小时，后升温至600℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后再次降温至150℃，降温速率30℃/小时，保温5小时，后空冷至室温，
之后对泵体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取丙酸25份，36.5%的HCL 15份，烷基咪唑啉季铵盐17份，98%浓H2SO4 2.5份，乙二胺1.5份、水300份；
钝化液组成为（重量）：2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷55份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷25份，硫酸13份，聚酰亚胺3份，氟硼酸钠3份，二烷基二硫代磷酸氧钼2份，水55份；
对钝化后泵体外表面进行涂覆碳化钨系陶瓷材料；通过涂覆在泵体外表面形成碳化钨系陶瓷材料层，碳化钨系陶瓷材料层厚度0.6mm，碳化钨系陶瓷材料层包括（重量）：碳化钨55份，碳化硅35份，碳化铬13份，氮化钛 3份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至650℃，升温速率50℃/小时，保温8小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温6小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，
之后对泵体内表面进行涂覆碳化硼系陶瓷材料；通过涂覆在泵体内表面形成碳化硼系陶瓷材料层，碳化硼系陶瓷材料层厚度0.5mm，碳化硼系陶瓷材料层包括（重量）：碳化硼35份，碳化铬 25份，碳化钛 15份，氮化钛7份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至700℃，升温速率200℃/小时，保温4小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终泵体。
实施例4
一种汽车用水泵，其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化硼系陶瓷材料层；泵体包括：铜合金泵体、泵体外表面的碳化钨系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化硼系陶瓷材料层，
其特征在于，钛合金叶轮本体化学组成为（重量）： Zn：16﹪、Al：6﹪、Mo： 2.2﹪、Si：1.1﹪、Co：0.83﹪、Cu：0.44﹪、Fe：0.24﹪， Cr：0.12﹪、Zr：0.06﹪、La：0.031﹪、Ta：0.033﹪，B：0.014﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质；
钛合金叶轮本体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注：熔炼温度：1813℃，浇注温度为1751℃；脱模后，得到的叶轮本体进行热处理：首先将叶轮进行加热，升温至1000℃，升温速率300℃/小时，保温10小时，后降温至600℃，降温速率100℃/小时，保温10小时，后升温至750℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至500℃，降温速率50℃/小时，保温4小时，后再次降温至200℃，降温速率40℃/小时，保温8小时，后空冷至室温，
之后对叶轮本体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取98%浓H2SO4 103份，36.5%的HCL 34份，丙酸1.4份，乙二胺12份、烷基咪唑啉季铵盐2份；水31份；
钝化液组成为（重量）：N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷16份，2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷2.2份，硫酸5.1份，聚酰亚胺5.4份，氟硼酸钠1.4份，二烷基二硫代磷酸氧钼1.2份，水104份；
对钝化后的叶轮本体进行涂覆外氮化硼系陶瓷材料层；通过涂覆在叶轮表面形成氮化硼系陶瓷材料层，氮化硼系陶瓷材料层厚度0.4mm，氮化硼系陶瓷材料层包括（重量）：氮化硼102份，氧化锆64份，碳化钛31份，氮化钛13份，氧化铬2份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至800℃，升温速率200℃/小时，保温3小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温5小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终叶轮。
铜合金泵体化学组成为（重量）：Al：21﹪、Mg：10.4﹪、Si：5.3﹪、Zn：4.2﹪、Ti：0.51﹪、V：0.64﹪，Cr：0.34﹪、Fe：0.11﹪，Y：0.083﹪、Zr：0.074﹪、Ni 0.071﹪、Mn ：0.054﹪，B：0.012﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质；
铜合金泵体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注，熔炼温度：1130℃；脱模后，得到的泵体进行热处理：首先将泵体进行加热，升温至700℃，升温速率100℃/小时，保温6小时，后降温至400℃，降温速率50℃/小时，保温5小时，后升温至600℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后再次降温至150℃，降温速率30℃/小时，保温5小时，后空冷至室温，
之后对泵体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取丙酸23份，36.5%的HCL 14份，烷基咪唑啉季铵盐16份，98%浓H2SO4 2.3份，乙二胺1.1份、水300份；
钝化液组成为（重量）：2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷53份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷24份，硫酸12份，聚酰亚胺2份，氟硼酸钠2份，二烷基二硫代磷酸氧钼1.4份，水54份；
对钝化后泵体外表面进行涂覆碳化钨系陶瓷材料；通过涂覆在泵体外表面形成碳化钨系陶瓷材料层，碳化钨系陶瓷材料层厚度0.6mm，碳化钨系陶瓷材料层包括（重量）：碳化钨51份，碳化硅32份，碳化铬12份，氮化钛 2份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至650℃，升温速率50℃/小时，保温8小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温6小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，
之后对泵体内表面进行涂覆碳化硼系陶瓷材料；通过涂覆在泵体内表面形成碳化硼系陶瓷材料层，碳化硼系陶瓷材料层厚度0.5mm，碳化硼系陶瓷材料层包括（重量）：碳化硼33份，碳化铬 24份，碳化钛 13份，氮化钛6份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至700℃，升温速率200℃/小时，保温4小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终泵体。
实施例5
一种汽车用水泵，其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化硼系陶瓷材料层；泵体包括：铜合金泵体、泵体外表面的碳化钨系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化硼系陶瓷材料层，
其特征在于，钛合金叶轮本体化学组成为（重量）： Zn：19﹪、Al：9﹪、Mo： 2.8﹪、Si：1.7﹪、Co：0.89﹪、Cu：0.48﹪、Fe：0.27﹪， Cr：0.18﹪、Zr：0.078﹪、La：0.039﹪、Ta：0.036﹪，B：0.017﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质；
钛合金叶轮本体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注：熔炼温度：1819℃，浇注温度为1758℃；脱模后，得到的叶轮本体进行热处理：首先将叶轮进行加热，升温至1000℃，升温速率300℃/小时，保温10小时，后降温至600℃，降温速率100℃/小时，保温10小时，后升温至750℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至500℃，降温速率50℃/小时，保温4小时，后再次降温至200℃，降温速率40℃/小时，保温8小时，后空冷至室温，
之后对叶轮本体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取98%浓H2SO4 117份，36.5%的HCL 38份，丙酸1.7份，乙二胺18份、烷基咪唑啉季铵盐4份；水38份；
钝化液组成为（重量）：N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷19份，2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷2.7份，硫酸5.8份，聚酰亚胺5.9份，氟硼酸钠2.7份，二烷基二硫代磷酸氧钼1.7份，水117份；
对钝化后的叶轮本体进行涂覆外氮化硼系陶瓷材料层；通过涂覆在叶轮表面形成氮化硼系陶瓷材料层，氮化硼系陶瓷材料层厚度0.4mm，氮化硼系陶瓷材料层包括（重量）：氮化硼106份，氧化锆68份，碳化钛39份，氮化钛16份，氧化铬4份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至800℃，升温速率200℃/小时，保温3小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温5小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终叶轮。
铜合金泵体化学组成为（重量）：Al：23﹪、Mg：11.6﹪、Si：5.9﹪、Zn：4.7﹪、Ti：0.59﹪、V：0.67﹪，Cr：0.36﹪、Fe：0.18﹪，Y：0.089﹪、Zr：0.076﹪、Ni 0.078﹪、Mn ：0.059﹪，B：0.018﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质；
铜合金泵体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注，熔炼温度：1120℃；脱模后，得到的泵体进行热处理：首先将泵体进行加热，升温至700℃，升温速率100℃/小时，保温6小时，后降温至400℃，降温速率50℃/小时，保温5小时，后升温至600℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后再次降温至150℃，降温速率30℃/小时，保温5小时，后空冷至室温，
之后对泵体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取丙酸29份，36.5%的HCL 17份，烷基咪唑啉季铵盐17份，98%浓H2SO4 2.8份，乙二胺1.7份、水300份；
钝化液组成为（重量）：2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷58份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷27份，硫酸14份，聚酰亚胺4份，氟硼酸钠4份，二烷基二硫代磷酸氧钼2.7份，水58份；
对钝化后泵体外表面进行涂覆碳化钨系陶瓷材料；通过涂覆在泵体外表面形成碳化钨系陶瓷材料层，碳化钨系陶瓷材料层厚度0.6mm，碳化钨系陶瓷材料层包括（重量）：碳化钨57份，碳化硅38份，碳化铬14份，氮化钛 4份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至650℃，升温速率50℃/小时，保温8小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温6小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，
之后对泵体内表面进行涂覆碳化硼系陶瓷材料；通过涂覆在泵体内表面形成碳化硼系陶瓷材料层，碳化硼系陶瓷材料层厚度0.5mm，碳化硼系陶瓷材料层包括（重量）：碳化硼39份，碳化铬 27份，碳化钛 16份，氮化钛9份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至700℃，升温速率200℃/小时，保温4小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终泵体。
Claims (1)
1.一种汽车用水泵，其包括一泵体和安装于所述泵体内部的叶轮，所述叶轮包括钛合金叶轮本体和叶轮本体外氮化硼系陶瓷材料层；泵体包括：铜合金泵体、泵体外表面的碳化钨系陶瓷材料层和泵体内表面的碳化硼系陶瓷材料层，
其特征在于，钛合金叶轮本体化学组成为（重量）： Zn：15-20﹪、Al：5-10﹪、Mo： 2-3﹪、Si：1-2﹪、Co：0.8-0.9﹪、Cu：0.4-0.5﹪、Fe：0.2-0.3﹪， Cr：0.1-0.2﹪、Zr：0.05-0.08﹪、La：0.03-0.04﹪、Ta：0.03-0.04﹪，B：0.01-0.02﹪，余量为Ti以及不可避免的杂质；
钛合金叶轮本体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注：熔炼温度：1810-1820℃，浇注温度为1750-1760℃；脱模后，得到的叶轮本体进行热处理：首先将叶轮进行加热，升温至1000℃，升温速率300℃/小时，保温10小时，后降温至600℃，降温速率100℃/小时，保温10小时，后升温至750℃，升温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至500℃，降温速率50℃/小时，保温4小时，后再次降温至200℃，降温速率40℃/小时，保温8小时，后空冷至室温，
之后对叶轮本体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取98%浓H2SO4 100-120份，36.5%的盐酸 30-40份，丙酸1-2份，乙二胺10-20份、烷基咪唑啉季铵盐1-5份；水30-40份；
钝化液组成为（重量）：N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷15-20份，2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷2-3份，硫酸5-6份，聚酰亚胺5-6份，氟硼酸钠1-3份，二烷基二硫代磷酸氧钼1-2份，水100-120份；
对钝化后的叶轮本体进行涂覆外氮化硼系陶瓷材料层；通过涂覆在叶轮表面形成氮化硼系陶瓷材料层，氮化硼系陶瓷材料层厚度0.4mm，氮化硼系陶瓷材料层包括（重量）：氮化硼100-110份，氧化锆60-70份，碳化钛30-40份，氮化钛10-20份，氧化铬1-5份，将涂覆后的叶轮进行加热，升温至800℃，升温速率200℃/小时，保温3小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温5小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终叶轮，
铜合金泵体化学组成为（重量）：Al：20-24﹪、Mg：10-12﹪、Si：5-6﹪、Zn：4-5﹪、Ti：0.5-0.6﹪、V：0.6-0.7﹪，Cr：0.3-0.4﹪、Fe：0.1-0.2﹪，Y：0.08-0.09﹪、Zr：0.07-0.08﹪、Ni 0.07-0.08﹪、Mn ：0.05-0.06﹪，B：0.01-0.02﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质；
铜合金泵体制备方法：包括以下步骤：按照上述比例配制合金，合金材料熔炼、浇注，熔炼温度：1100-1150℃，脱模后，得到的泵体进行热处理：首先将泵体进行加热，升温至700℃，升温速率100℃/小时，保温6小时，后降温至400℃，降温速率50℃/小时，保温5小时，后升温至600℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后再次降温至150℃，降温速率30℃/小时，保温5小时，后空冷至室温，
之后对泵体表面进行酸洗和钝化处理，其中：
酸洗液组成为（重量）：采取丙酸20-30份，36.5%的盐酸 10-20份，烷基咪唑啉季铵盐15-20份，98%浓H2SO4 2-3份，乙二胺1-2份、水300份；
钝化液组成为（重量）：2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷50-60份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷20-30份，硫酸10-15份，聚酰亚胺1-5份，氟硼酸钠1-5份，二烷基二硫代磷酸氧钼1-3份，水50-60份；
对钝化后泵体外表面进行涂覆碳化钨系陶瓷材料；通过涂覆在泵体外表面形成碳化钨系陶瓷材料层，碳化钨系陶瓷材料层厚度0.6mm，碳化钨系陶瓷材料层包括（重量）：碳化钨50-60份，碳化硅30-40份，碳化铬10-15份，氮化钛 1-5份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至650℃，升温速率50℃/小时，保温8小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温6小时，后再次降温至400℃，降温速率75℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，
之后对泵体内表面进行涂覆碳化硼系陶瓷材料；通过涂覆在泵体内表面形成碳化硼系陶瓷材料层，碳化硼系陶瓷材料层厚度0.5mm，碳化硼系陶瓷材料层包括（重量）：碳化硼30-40份，碳化铬 20-30份，碳化钛 10-20份，氮化钛5-10份，将涂覆后的泵体进行加热，升温至700℃，升温速率200℃/小时，保温4小时，后降温至500℃，降温速率100℃/小时，保温8小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温10小时，后空冷至室温，得到最终泵体。
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