CN105603289A - 一种发动机油底壳 - Google Patents

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Abstract

一种发动机油底壳，其特征在于，发动机油底壳包括壳体和壳外的保护涂层，壳体由陶瓷相锰合金制造，本发明发动机油底壳中陶瓷相由碳化钨，氮化镧，碳化钒，二硅化钼，氧化铪组成提高了材料的机械性能；锰合金的成分具有较高强度，再陶瓷相的作用下锰合金强度得到了进一步提高。

Description

一种发动机油底壳
技术领域
本发明涉一种发动机油底壳，属于油底壳技术领域。
背景技术
油底壳是现代汽车发动机润滑系统中不可缺少的组成部分，直接与发动机相连，承担和传递着来自发动机的振动和噪声，目前发动机油底壳设计和生产中，应用较多的材料是铸铁和铸铝等金属材料，这些金属材料密度大导致发动机重量会很大，汽车的重量和发动机耗油量是呈正比的，随着科技的发展和能源的紧张、金属材料价格的不断攀升，生产成本也会不断的的增加，因此，采用其他材料代替一些金属材料，降低生产成本的问题，并且可以保证其强度。
发明内容
一种发动机油底壳，其特征在于，发动机油底壳包括壳体和壳外的保护涂层，壳体由陶瓷相锰合金制造,陶瓷相锰合金原料粉末包括陶瓷相和锰合金：陶瓷相(重量)由碳化钨30-40份，氮化镧10-20份，碳化钒10-20份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成；锰合金(重量)由C0.5-0.6%，Zn10-20%，Sn4-5%，W2-3%，Zr1-2%，Nd0.4-0.5%，Ca0.1-0.2%，Y0.06-0.07%，Sc0.04-0.05%，余量为Mn组成；陶瓷相和锰合金的重量比为0.6，
壳体经陶瓷相锰合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取碳化钨，氮化镧，碳化钒，二硅化钼，氧化铪粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间12h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得陶瓷相粉末；称取上述比例锰合金粉末，按照球料比9：1进行球磨合金化，球磨时间21h，添加无水乙醇为过程控制剂，获得锰合金微粉；将陶瓷相粉末和锰合金微粉混合，再次球磨45小时，获得陶瓷相锰合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的陶瓷相锰合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率15℃/min升温至1220℃时进行保温3小时，,随炉冷却，
其中退火工序中：退火温度920℃，保持5h，然后随炉冷却至130℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：按照壳体尺寸机加工；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为930-940℃，所述回火处理为将工件从室温加热至630-640℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温，
之后对壳体进行保护涂层,得到最终的油底壳。
所述的一种发动机油底壳，陶瓷相(重量)由碳化钨30份，氮化镧10份，碳化钒10份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成。
所述的一种发动机油底壳，陶瓷相(重量)由碳化钨40份，氮化镧20份，碳化钒20份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成。
所述的一种发动机油底壳，陶瓷相(重量)由碳化钨35份，氮化镧15份，碳化钒15份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成。
所述的一种发动机油底壳，锰合金(重量)由C0.5%，Zn10%，Sn4%，W2%，Zr1%，Nd0.4%，Ca0.1%，Y0.06%，Sc0.04%，余量为Mn组成。
所述的一种发动机油底壳，锰合金(重量)由C0.6%，Zn20%，Sn5%，W3%，Zr2%，Nd0.5%，Ca0.2%，Y0.07%，Sc0.05%，余量为Mn组成。
所述的一种发动机油底壳，锰合金(重量)由C0.55%，Zn15%，Sn4.5%，W2.5%，Zr1.5%，Nd0.45%，Ca0.15%，Y0.065%，Sc0.045%，余量为Mn组成。
所述的一种发动机油底壳，其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为930℃，所述回火处理为将工件从室温加热至630℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温。
所述的一种发动机油底壳，其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为940℃，所述回火处理为将工件从室温加热至640℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温。
所述的一种发动机油底壳，其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为935℃，所述回火处理为将工件从室温加热至635℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温。
保护涂层为环氧树脂100份，伊利石40份，白云石10份，固化剂9份，羧甲基甲基纤维素3份，木聚糖3份、磷酸二氢钠2份原料混合后，喷涂固化而成，
保护涂层为环氧树脂110份，伊利石50份，白云石15份，固化剂9份，羧甲基甲基纤维素3份，木聚糖3份、磷酸二氢钠2份原料混合后，喷涂固化而成，
保护涂层为环氧树脂105份，伊利石45份，白云石13份，固化剂9份，羧甲基甲基纤维素3份，木聚糖3份、磷酸二氢钠2份原料混合后，喷涂固化而成，
一种发动机油底壳的制造方法，其特征在于，发动机油底壳包括壳体和壳外的保护涂层，壳体由陶瓷相锰合金制造,陶瓷相锰合金原料粉末包括陶瓷相和锰合金：陶瓷相(重量)由碳化钨30-40份，氮化镧10-20份，碳化钒10-20份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成；锰合金(重量)由C0.5-0.6%，Zn10-20%，Sn4-5%，W2-3%，Zr1-2%，Nd0.4-0.5%，Ca0.1-0.2%，Y0.06-0.07%，Sc0.04-0.05%，余量为Mn组成；陶瓷相和锰合金的重量比为0.6，
壳体经陶瓷相锰合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取碳化钨，氮化镧，碳化钒，二硅化钼，氧化铪粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间12h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得陶瓷相粉末；称取上述比例锰合金粉末，按照球料比9：1进行球磨合金化，球磨时间21h，添加无水乙醇为过程控制剂，获得锰合金微粉；将陶瓷相粉末和锰合金微粉混合，再次球磨45小时，获得陶瓷相锰合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的陶瓷相锰合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率15℃/min升温至1220℃时进行保温3小时，,随炉冷却，
其中退火工序中：退火温度920℃，保持5h，然后随炉冷却至130℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：按照壳体尺寸机加工；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为930-940℃，所述回火处理为将工件从室温加热至630-640℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温，
之后对壳体进行保护涂层,得到最终的油底壳。
上述发明内容相对于现有技术的有益效果在于：1）本发明发动机油底壳中陶瓷相由碳化钨，氮化镧，碳化钒，二硅化钼，氧化铪组成提高了材料的机械性能；2）锰合金的成分具有较高强度，再陶瓷相的作用下锰合金强度得到了进一步提高，3）原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火工序使制造工序更为简单，降低了成本；4）多级回火工序使得工件强度有所提高。
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
一种发动机油底壳，其特征在于，发动机油底壳包括壳体和壳外的保护涂层，壳体由陶瓷相锰合金制造,陶瓷相锰合金原料粉末包括陶瓷相和锰合金：陶瓷相(重量)由碳化钨30份，氮化镧10份，碳化钒10份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成；锰合金(重量)由C0.5%，Zn10%，Sn4%，W2%，Zr1%，Nd0.4%，Ca0.1%，Y0.06%，Sc0.04%，余量为Mn组成；陶瓷相和锰合金的重量比为0.6，
壳体经陶瓷相锰合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取碳化钨，氮化镧，碳化钒，二硅化钼，氧化铪粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间12h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得陶瓷相粉末；称取上述比例锰合金粉末，按照球料比9：1进行球磨合金化，球磨时间21h，添加无水乙醇为过程控制剂，获得锰合金微粉；将陶瓷相粉末和锰合金微粉混合，再次球磨45小时，获得陶瓷相锰合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的陶瓷相锰合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率15℃/min升温至1220℃时进行保温3小时，,随炉冷却，
其中退火工序中：退火温度920℃，保持5h，然后随炉冷却至130℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：按照壳体尺寸机加工；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为930℃，所述回火处理为将工件从室温加热至630℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温，
之后对壳体进行保护涂层,得到最终的油底壳。
实施例2
一种发动机油底壳，其特征在于，发动机油底壳包括壳体和壳外的保护涂层，壳体由陶瓷相锰合金制造,陶瓷相锰合金原料粉末包括陶瓷相和锰合金：陶瓷相(重量)由碳化钨40份，氮化镧20份，碳化钒20份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成；锰合金(重量)由C0.6%，Zn20%，Sn5%，W3%，Zr2%，Nd0.5%，Ca0.2%，Y0.07%，Sc0.05%，余量为Mn组成；陶瓷相和锰合金的重量比为0.6，
壳体经陶瓷相锰合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取碳化钨，氮化镧，碳化钒，二硅化钼，氧化铪粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间12h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得陶瓷相粉末；称取上述比例锰合金粉末，按照球料比9：1进行球磨合金化，球磨时间21h，添加无水乙醇为过程控制剂，获得锰合金微粉；将陶瓷相粉末和锰合金微粉混合，再次球磨45小时，获得陶瓷相锰合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的陶瓷相锰合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率15℃/min升温至1220℃时进行保温3小时，,随炉冷却，
其中退火工序中：退火温度920℃，保持5h，然后随炉冷却至130℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：按照壳体尺寸机加工；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为940℃，所述回火处理为将工件从室温加热至640℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温，
之后对壳体进行保护涂层,得到最终的油底壳。
实施例3
一种发动机油底壳，其特征在于，发动机油底壳包括壳体和壳外的保护涂层，壳体由陶瓷相锰合金制造,陶瓷相锰合金原料粉末包括陶瓷相和锰合金：陶瓷相(重量)由碳化钨35份，氮化镧15份，碳化钒15份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成；锰合金(重量)由C0.55%，Zn15%，Sn4.5%，W2.5%，Zr1.5%，Nd0.45%，Ca0.15%，Y0.065%，Sc0.045%，余量为Mn组成；陶瓷相和锰合金的重量比为0.6，
壳体经陶瓷相锰合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取碳化钨，氮化镧，碳化钒，二硅化钼，氧化铪粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间12h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得陶瓷相粉末；称取上述比例锰合金粉末，按照球料比9：1进行球磨合金化，球磨时间21h，添加无水乙醇为过程控制剂，获得锰合金微粉；将陶瓷相粉末和锰合金微粉混合，再次球磨45小时，获得陶瓷相锰合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的陶瓷相锰合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率15℃/min升温至1220℃时进行保温3小时，,随炉冷却，
其中退火工序中：退火温度920℃，保持5h，然后随炉冷却至130℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：按照壳体尺寸机加工；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为935℃，所述回火处理为将工件从室温加热至635℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温，
之后对壳体进行保护涂层,得到最终的油底壳。
实施例4
一种发动机油底壳，其特征在于，发动机油底壳包括壳体和壳外的保护涂层，壳体由陶瓷相锰合金制造,陶瓷相锰合金原料粉末包括陶瓷相和锰合金：陶瓷相(重量)由碳化钨33份，氮化镧14份，碳化钒12份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成；锰合金(重量)由C0.51%，Zn13%，Sn4.4%，W2.3%，Zr1.4%，Nd0.43%，Ca0.12%，Y0.063%，Sc0.043%，余量为Mn组成；陶瓷相和锰合金的重量比为0.6，
壳体经陶瓷相锰合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取碳化钨，氮化镧，碳化钒，二硅化钼，氧化铪粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间12h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得陶瓷相粉末；称取上述比例锰合金粉末，按照球料比9：1进行球磨合金化，球磨时间21h，添加无水乙醇为过程控制剂，获得锰合金微粉；将陶瓷相粉末和锰合金微粉混合，再次球磨45小时，获得陶瓷相锰合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的陶瓷相锰合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率15℃/min升温至1220℃时进行保温3小时，,随炉冷却，
其中退火工序中：退火温度920℃，保持5h，然后随炉冷却至130℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：按照壳体尺寸机加工；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为933℃，所述回火处理为将工件从室温加热至632℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温，
之后对壳体进行保护涂层,得到最终的油底壳。
实施例5
一种发动机油底壳，其特征在于，发动机油底壳包括壳体和壳外的保护涂层，壳体由陶瓷相锰合金制造,陶瓷相锰合金原料粉末包括陶瓷相和锰合金：陶瓷相(重量)由碳化钨38份，氮化镧18份，碳化钒17份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成；锰合金(重量)由C0.56%，Zn18%，Sn4.9%，W2.7%，Zr1.6%，Nd0.46%，Ca0.17%，Y0.068%，Sc0.047%，余量为Mn组成；陶瓷相和锰合金的重量比为0.6，
壳体经陶瓷相锰合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取碳化钨，氮化镧，碳化钒，二硅化钼，氧化铪粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间12h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得陶瓷相粉末；称取上述比例锰合金粉末，按照球料比9：1进行球磨合金化，球磨时间21h，添加无水乙醇为过程控制剂，获得锰合金微粉；将陶瓷相粉末和锰合金微粉混合，再次球磨45小时，获得陶瓷相锰合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的陶瓷相锰合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率15℃/min升温至1220℃时进行保温3小时，,随炉冷却，
其中退火工序中：退火温度920℃，保持5h，然后随炉冷却至130℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：按照壳体尺寸机加工；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为938℃，所述回火处理为将工件从室温加热至636℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温，
之后对壳体进行保护涂层,得到最终的油底壳。

Claims (10)

1.一种发动机油底壳，其特征在于，发动机油底壳包括壳体和壳外的保护涂层，壳体由陶瓷相锰合金制造,陶瓷相锰合金原料粉末包括陶瓷相粉末和锰合金粉末：陶瓷相粉末(重量)由碳化钨30-40份，氮化镧10-20份，碳化钒10-20份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成；锰合金(重量)由C0.5-0.6%，Zn10-20%，Sn4-5%，W2-3%，Zr1-2%，Nd0.4-0.5%，Ca0.1-0.2%，Y0.06-0.07%，Sc0.04-0.05%，余量为Mn组成；陶瓷相粉末和锰合金粉末的重量比为0.6，
壳体经陶瓷相锰合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火工序制备而成：
其中粉末混合工序中：称取碳化钨，氮化镧，碳化钒，二硅化钼，氧化铪粉末按照上述比例混合，按照球料比9：1进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间12h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得陶瓷相粉末；称取上述比例锰合金粉末，按照球料比9：1进行球磨合金化，球磨时间21h，添加无水乙醇为过程控制剂，获得锰合金微粉；将陶瓷相粉末和锰合金微粉混合，再次球磨45小时，获得陶瓷相锰合金混合粉末；
其中压制烧结工序中：将上述获得的陶瓷相锰合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状；然后进行真空烧结，升温速率15℃/min升温至1220℃时进行保温3小时，,随炉冷却，
其中退火工序中：退火温度920℃，保持5h，然后随炉冷却至130℃后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中：按照壳体尺寸机加工；
其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为930-940℃，所述回火处理为将工件从室温加热至630-640℃(特别为630℃)，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温，
之后对壳体进行保护涂层,得到最终的油底壳。
2.如权利要求1所述的一种发动机油底壳，陶瓷相(重量)由碳化钨30份，氮化镧10份，碳化钒10份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成。
3.如权利要求1所述的一种发动机油底壳，陶瓷相(重量)由碳化钨40份，氮化镧20份，碳化钒20份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成。
4.如权利要求1所述的一种发动机油底壳，陶瓷相(重量)由碳化钨35份，氮化镧15份，碳化钒15份，二硅化钼2份，氧化铪2份组成。
5.如权利要求1所述的一种发动机油底壳，锰合金(重量)由C0.5%，Zn10%，Sn4%，W2%，Zr1%，Nd0.4%，Ca0.1%，Y0.06%，Sc0.04%，余量为Mn组成。
6.如权利要求1所述的一种发动机油底壳，锰合金(重量)由C0.6%，Zn20%，Sn5%，W3%，Zr2%，Nd0.5%，Ca0.2%，Y0.07%，Sc0.05%，余量为Mn组成。
7.如权利要求1所述的一种发动机油底壳，锰合金(重量)由C0.55%，Zn15%，Sn4.5%，W2.5%，Zr1.5%，Nd0.45%，Ca0.15%，Y0.065%，Sc0.045%，余量为Mn组成。
8.如权利要求1所述的一种发动机油底壳，其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为930℃，所述回火处理为将工件从室温加热至630℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温。
9.如权利要求1所述的一种发动机油底壳，其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为940℃，所述回火处理为将工件从室温加热至640℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温。
10.如权利要求1所述的一种发动机油底壳，其中淬火，回火工序中：所述淬火处理的温度为935℃，所述回火处理为将工件从室温加热至635℃，升温速率20℃/小时，保温7小时，后降温至420℃，降温速率15℃/小时，保温2小时，后再次降温至280℃，降温速率45℃/小时，保温7小时，后空冷至室温。
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