CN105861871A - 汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法 - Google Patents

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岳胜桥
龚达锦
吴海峰
郑福新
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    • C22C—ALLOYS
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    • C22C1/0425—Copper-based alloys
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/0084—Pistons  the pistons being constructed from specific materials

Abstract

本发明公开了一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法，所述活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆24.5%‑26%、钽6.5%‑8%、铜52%‑56%、钬7.5%‑12%,其余为铁。

Description

汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法
技术领域
本发明属于汽车配件加工技术领域，具体涉及一种汽车柴油机高强度活塞材料及其制备方法。
背景技术
为了减少能耗、降低大气污染、提高内燃机的效率，提高燃烧温度已成为内燃机的重要发展趋势，相应的对内燃机配件的高温强度及高温耐磨性提出了更高的要求。铝硅合金的热膨胀系数小、耐磨性较高、重量较轻，是最常见的活塞材料。但铝硅合金的高温强度低，为改善合金的高温性能，需对活塞材料的成分及制备工艺进行改进。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法。
技术方案：本发明公开了一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法，所述活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆24.5％-26％、钽6.5％-8％、铜52％-56％、钬7.5％-12％,其余为铁；
所述方法包括如下步骤：
1.1配料：按上述各元素粉末的质量百分比含量称取进行配料；
1.2球磨混合：将步骤1.1所述的配料球磨，球磨后的混合料过100目筛；
1.3将过筛后的混合料通过模压得到压坯料；
1.4将上述压坯料放入真空室内冲入保护气体进行离子轰击，升温烧结；
1.5真空室内升温至1180℃并保温，2小时，随炉冷却。
作为本发明的进一步优化，本发明所述的步骤1.5以15-20℃/min的升温速率进行升温。
作为本发明的进一步优化，本发明所述的步骤1.1中锆粉粒度为600-1000目，钽粉粒度为600-1000目，铜粉粒度为600-1000目，钬粉粒度1000-2000目，铁粉粒度1000-2000目。
作为本发明的进一步优化，本发明所述的活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆24.8％、钽6.8％、铜54.2％、钬7.5％,其余为铁。
作为本发明的进一步优化，本发明所述的活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆26％、钽8％、铜56％、钬8％,其余为铁。
作为本发明的进一步优化，本发明所述的活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆25.5％、钽7.5％、铜55％、钬9.5％,其余为铁。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过对高温性能影响较大的合金元素按一定比例进行添加调整配比，从而提高材料的高温强度和高温热稳定性，从而保证活塞的结构强度和结构稳定性。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明进行详细说明，但同时说明本发明的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法，所述活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆24.5％、钽6.5％、铜52％、钬7.5％,其余为铁。
本实施例的制备方法包括如下步骤：
1.1配料：按上述各元素粉末的质量百分比含量称取进行配料；
1.2球磨混合：将步骤1.1所述的配料球磨，球磨后的混合料过100目筛；
1.3将过筛后的混合料通过模压得到压坯料；
1.4将上述压坯料放入真空室内冲入保护气体进行离子轰击，升温烧结；
1.5真空室内以15-20℃/min的升温速率进行升温，升温至1180℃并保温，2小时，随炉冷却。
本实施例的步骤1.1中锆粉粒度为1000目，钽粉粒度为1000目，铜粉粒度为1000目，钬粉粒度2000目，铁粉粒度2000目。
实施例2
本实施例的一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法，所述活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆26％、钽8％、铜56％、钬8％,其余为铁。
本实施例的制备方法包括如下步骤：
1.1配料：按上述各元素粉末的质量百分比含量称取进行配料；
1.2球磨混合：将步骤1.1所述的配料球磨，球磨后的混合料过100目筛；
1.3将过筛后的混合料通过模压得到压坯料；
1.4将上述压坯料放入真空室内冲入保护气体进行离子轰击，升温烧结；
1.5真空室内以15-20℃/min的升温速率进行升温，升温至1180℃并保温，2小时，随炉冷却。
本实施例的步骤1.1中锆粉粒度为600目，钽粉粒度为600目，铜粉粒度为600目，钬粉粒度1000目，铁粉粒度1000目。
实施例3
本实施例的一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法，所述活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆24.8％、钽6.8％、铜54.2％、钬7.5％,其余为铁。
本实施例的制备方法包括如下步骤：
1.1配料：按上述各元素粉末的质量百分比含量称取进行配料；
1.2球磨混合：将步骤1.1所述的配料球磨，球磨后的混合料过100目筛；
1.3将过筛后的混合料通过模压得到压坯料；
1.4将上述压坯料放入真空室内冲入保护气体进行离子轰击，升温烧结；
1.5真空室内以15-20℃/min的升温速率进行升温，升温至1180℃并保温，2小时，随炉冷却。
本实施例的步骤1.1中锆粉粒度为1000目，钽粉粒度为1000目，铜粉粒度为1000目，钬粉粒度2000目，铁粉粒度2000目。
实施例4
本实施例的一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法，所述活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆25.5％、钽7.5％、铜55％、钬9.5％,其余为铁。
本实施例的制备方法包括如下步骤：
1.1配料：按上述各元素粉末的质量百分比含量称取进行配料；
1.2球磨混合：将步骤1.1所述的配料球磨，球磨后的混合料过100目筛；
1.3将过筛后的混合料通过模压得到压坯料；
1.4将上述压坯料放入真空室内冲入保护气体进行离子轰击，升温烧结；
1.5真空室内以15-20℃/min的升温速率进行升温，升温至1180℃并保温，2小时，随炉冷却。
本实施例的步骤1.1中锆粉粒度为800目，钽粉粒度为800目，铜粉粒度为1000目，钬粉粒度1500目，铁粉粒度1800目。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (6)

1.一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法，其特征在于：所述活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆24.5%-26%、钽 6.5%-8%、铜 52%-56%、钬7.5%-12%,其余为铁；
所述方法包括如下步骤：
1.1配料：按上述各元素粉末的质量百分比含量称取进行配料；
1.2球磨混合：将步骤1.1所述的配料球磨，球磨后的混合料过100目筛；
1.3将过筛后的混合料通过模压得到压坯料；
1.4将上述压坯料放入真空室内冲入保护气体进行离子轰击，升温烧结；
1.5真空室内升温至1180℃并保温，2小时，随炉冷却。
2.根据权利要求1所述的一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法，其特征在于：步骤1.5以15-20℃/min的升温速率进行升温。
3.根据权利要求1所述的一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法，其特征在于：步骤1.1中锆粉粒度为600-1000目，钽粉粒度为600-1000目，铜粉粒度为600-1000目，钬粉粒度1000-2000目，铁粉粒度1000-2000目。
4.根据权利要求1所述的一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法，其特征在于：所述活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆24.8%、钽 6.8%、铜 54.2%、钬7.5%,其余为铁。
5.根据权利要求1所述的一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法，其特征在于：所述活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆26%、钽8%、铜56%、钬8%,其余为铁。
6.根据权利要求1所述的一种汽车柴油机高强度活塞材料的制备方法，其特征在于：所述活塞材料的化学成分及其质量百分比组成：锆25.5%、钽 7.5%、铜 55%、钬9.5%,其余为铁。
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