CN106312051A - 一种致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料 - Google Patents

一种致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，包括以下原料：铁粉、铬粉、钼粉、铜粉、镍粉、氧化铅粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、氧化锌粉、氧化铝粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、聚碳酸酯、羟丙甲纤维素、乙撑双硬脂酸酰胺、石蜡、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亚锰、邻苯二甲酸二丁酯、抑制剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、交联剂、分散剂、调节剂。本发明的致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，通过特定的成分配比，使得汽车轴类部件粉末冶金材料整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性、强度和硬度好，材料利用率高，适于大批量快速生产高性能汽车轴类部件粉末冶金材料。

Description

一种致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料
技术领域
本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料。
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。
但是，现有的汽车轴类部件粉末冶金材料，由于配方不够完善、混料不均匀，导致材料利用率低，压制成的生坯的不均匀，通过热处理所得的零件的整体密度不均匀，致密度低，延伸率和断面收缩率小，耐磨性、强度和硬度较差。
发明内容
本发明提供一种致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，以解决现有汽车轴类部件粉末冶金材料整体密度不均匀，致密度低，延伸率和断面收缩率小，耐磨性、强度和硬度较差，材料利用率低，制备成本高等问题。本发明的致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，通过特定的成分配比，使得汽车轴类部件粉末冶金材料整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性、强度和硬度好，材料利用率高，适于大批量快速生产高性能汽车轴类部件粉末冶金材料。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，以重量为单位，包括以下原料：铁粉552-1600份、铬粉6-9份、钼粉5-8份、铜粉7-10份、镍粉3-5份、氧化铅粉5-7份、钇粉3-6份、碳化钛粉13-24份、碳化钽粉10-16份、锡粉8-12份、氧化锌粉3-7份、硫化亚锰1.6-2.4份、氧化铝粉1.2-1.8份、石墨烯粉3-6份、聚碳酸酯6-9份、石蜡3-5份、羟丙甲纤维素4-6份、季戊四醇5-12份、乙撑双硬脂酸酰胺3-5份、硬酯酸5-8份、聚苯硫醚纤维4-6份、聚醚醚酮纤维2-4份、氮化硅2-3份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷3-6份、碳化硅1-3份、邻苯二甲酸二丁酯1-2份、抑制剂0.8-1.2份、粘合剂1-3份、增强剂0.7-1.2份、切削剂0.6-0.9份、润滑剂0.8-1.5份、交联剂0.6-1份、分散剂0.5-0.8份、调节剂0.4-0.6份；
所述切削剂以重量为单位，包括以下原料：硅油20-24份、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯12-15份、二壬基萘磺酸钠8-12份、2，6-二叔丁基对乙酚10-14份、十二烯基丁二酸8-12份、乙二酸聚酯11-13份、聚丙烯酰胺9-12份、油酸酰胺8-10份、乙二胺四乙酸四钾7-9份、氨基羧酸类螯合剂3-5份、三季戊四醇14-16份；
所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：聚乙二醇20-32份、Bi2O3 2-4份、氨丙基三乙氧基硅烷5-8份、碳化铝10-15份、Nb2 O5 4-6份、硫酸镁10-13份、硬脂酸锌42-54份、硬脂酸单甘油酯20-30份；
所述致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将铁粉、铬粉、钼粉、铜粉、镍粉、氧化铅粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、氧化锌粉、氧化铝粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维加入到搅拌机中，在转速为200-400r/min下搅拌10-16min，制得混合物A；
S2：将聚碳酸酯、羟丙甲纤维素、乙撑双硬脂酸酰胺加入搅拌机中在转速为300-400r/min下搅拌13-19min，制得混合物B；
S3：将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、石蜡、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亚锰、邻苯二甲酸二丁酯、抑制剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、交联剂、分散剂、调节剂加入到搅拌机中，在温度为268-305℃，转速为300-500r/min下搅拌1.4-3.6h，制得混合物C；
S4：将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中，并在压力为580-630MPa下压制成生坯件；
S5：将步骤S4制得的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在690-710℃下，预烧结42-48min，其中氢气与氮气的体积比为1.11-2.35:92.1-96.3，然后按以下升温和温度进行烧结：
1）以升温速率16-23℃/ min，从690-710℃升温至910-950℃，并保温7-11 min；
2）以升温速率21-28℃/ min，从910-950℃升温至1040-1110℃，并保温13-17min；
3）以升温速率10-14℃/ min，从1040-1110℃升温至1200-1250℃，并在此温度下烧结142-148min，制得工件；
S6：将步骤S5制得的工件进行淬火，淬火温度为816-835℃，淬火时间为36-48min，然后以升温速率6-14℃/ min升温至935-946℃，保温63-72min，再进行回火，回火温度为234-240℃，回火保温时间为70-75min，制得材料A；
S7：将步骤S6制得的材料A在渗碳炉中，在气态的渗碳介质中加热到865-882℃，保温4.6-5.2h，接着冷却至126-130℃，保温5.5-6.3h，再接着冷却到室温，制得材料B；
S8：将步骤S7制得的材料B送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理，蒸汽温度为680-750℃，保温2.3-3.4h，然后在186-195℃下保温3-3.6h，最后冷却到室温，制得致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料。
进一步地，所述抑制剂，以重量份为单位，包括以下原料：碳化钨18-24份、碳化铌15-18份、氮化钨12-14份、硫化钼10-12份、氟化铈13-16份、碳纤维9-12份。
进一步地，所述粘合剂，以重量份为单位，包括以下原料：铝化镍18-22份、三铝化钛15-17份、氮化铝9-16份、锌8-14份、钒3-5份、钇2-4份、铝2-3份。
进一步地，所述增强剂为701粉增强剂。
进一步地，所述润滑剂，以重量为单位，包括以下原料：聚乙烯基异丁醚20-42份、聚丙烯蜡8-15份、氧化铝微粒9-12份、硬脂酸铅12-23份、羧酸酰胺7-14份、丙烯酸酯13-16份、硼酸11-14份、N-甲基吡咯烷酮8-12份、二甲基甲酰胺8-13份。
进一步地，所述交联剂为钛酸酯偶联剂。
进一步地，所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂。
本发明具有以下有益效果：
（1）本发明制得的致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料具有良好的综合性能，其中伸长率达到了21.19%以上，断面收缩率达到了53.94%以上，抗拉强度达到了1290.18MPa 以上，屈服强度达到了1043.23MPa 以上，硬度达到了119.57HRC 以上，材料利用率达到了92.87%以上，致密度达到了92.46%以上；
（2）本发明的致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，通过特定的成分配比，使得汽车轴类部件粉末冶金材料整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性、强度和硬度好，材料利用率高，适于大批量快速生产高性能汽车轴类部件粉末冶金材料。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，所述致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，以重量为单位，包括以下原料：铁粉552-1600份、铬粉6-9份、钼粉5-8份、铜粉7-10份、镍粉3-5份、氧化铅粉5-7份、钇粉3-6份、碳化钛粉13-24份、碳化钽粉10-16份、锡粉8-12份、氧化锌粉3-7份、硫化亚锰1.6-2.4份、氧化铝粉1.2-1.8份、石墨烯粉3-6份、聚碳酸酯6-9份、石蜡3-5份、羟丙甲纤维素4-6份、季戊四醇5-12份、乙撑双硬脂酸酰胺3-5份、硬酯酸5-8份、聚苯硫醚纤维4-6份、聚醚醚酮纤维2-4份、氮化硅2-3份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷3-6份、碳化硅1-3份、邻苯二甲酸二丁酯1-2份、抑制剂0.8-1.2份、粘合剂1-3份、增强剂0.7-1.2份、切削剂0.6-0.9份、润滑剂0.8-1.5份、交联剂0.6-1份、分散剂0.5-0.8份、调节剂0.4-0.6份；
所述抑制剂，以重量份为单位，包括以下原料：碳化钨18-24份、碳化铌15-18份、氮化钨12-14份、硫化钼10-12份、氟化铈13-16份、碳纤维9-12份；
所述粘合剂，以重量份为单位，包括以下原料：铝化镍18-22份、三铝化钛15-17份、氮化铝9-16份、锌8-14份、钒3-5份、钇2-4份、铝2-3份；
所述增强剂为701粉增强剂；
所述切削剂以重量为单位，包括以下原料：硅油20-24份、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯12-15份、二壬基萘磺酸钠8-12份、2，6-二叔丁基对乙酚10-14份、十二烯基丁二酸8-12份、乙二酸聚酯11-13份、聚丙烯酰胺9-12份、油酸酰胺8-10份、乙二胺四乙酸四钾7-9份、氨基羧酸类螯合剂3-5份、三季戊四醇14-16份；
所述润滑剂，以重量为单位，包括以下原料：聚乙烯基异丁醚20-42份、聚丙烯蜡8-15份、氧化铝微粒9-12份、硬脂酸铅12-23份、羧酸酰胺7-14份、丙烯酸酯13-16份、硼酸11-14份、N-甲基吡咯烷酮8-12份、二甲基甲酰胺8-13份；
所述交联剂为钛酸酯偶联剂；
所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：聚乙二醇20-32份、Bi2O3 2-4份、氨丙基三乙氧基硅烷5-8份、碳化铝10-15份、Nb2 O5 4-6份、硫酸镁10-13份、硬脂酸锌42-54份、硬脂酸单甘油酯20-30份；
所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂；
所述致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将铁粉、铬粉、钼粉、铜粉、镍粉、氧化铅粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、氧化锌粉、氧化铝粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维加入到搅拌机中，在转速为200-400r/min下搅拌10-16min，制得混合物A；
S2：将聚碳酸酯、羟丙甲纤维素、乙撑双硬脂酸酰胺加入搅拌机中在转速为300-400r/min下搅拌13-19min，制得混合物B；
S3：将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、石蜡、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亚锰、邻苯二甲酸二丁酯、抑制剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、交联剂、分散剂、调节剂加入到搅拌机中，在温度为268-305℃，转速为300-500r/min下搅拌1.4-3.6h，制得混合物C；
S4：将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中，并在压力为580-630MPa下压制成生坯件；
S5：将步骤S4制得的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在690-710℃下，预烧结42-48min，其中氢气与氮气的体积比为1.11-2.35:92.1-96.3，然后按以下升温和温度进行烧结：
1）以升温速率16-23℃/ min，从690-710℃升温至910-950℃，并保温7-11 min；
2）以升温速率21-28℃/ min，从910-950℃升温至1040-1110℃，并保温13-17min；
3）以升温速率10-14℃/ min，从1040-1110℃升温至1200-1250℃，并在此温度下烧结142-148min，制得工件；
S6：将步骤S5制得的工件进行淬火，淬火温度为816-835℃，淬火时间为36-48min，然后以升温速率6-14℃/ min升温至935-946℃，保温63-72min，再进行回火，回火温度为234-240℃，回火保温时间为70-75min，制得材料A；
S7：将步骤S6制得的材料A在渗碳炉中，在气态的渗碳介质中加热到865-882℃，保温4.6-5.2h，接着冷却至126-130℃，保温5.5-6.3h，再接着冷却到室温，制得材料B；
S8：将步骤S7制得的材料B送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理，蒸汽温度为680-750℃，保温2.3-3.4h，然后在186-195℃下保温3-3.6h，最后冷却到室温，制得致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料。
实施例1
一种致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，以重量为单位，包括以下原料：铁粉1080份、铬粉8份、钼粉6份、铜粉8份、镍粉4份、氧化铅粉6份、钇粉5份、碳化钛粉18份、碳化钽粉14份、锡粉10份、氧化锌粉5份、硫化亚锰2份、氧化铝粉1.5份、石墨烯粉5份、聚碳酸酯8份、石蜡4份、羟丙甲纤维素5份、季戊四醇8份、乙撑双硬脂酸酰胺4份、硬酯酸6份、聚苯硫醚纤维5份、聚醚醚酮纤维3份、氮化硅2份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷5份、碳化硅2份、邻苯二甲酸二丁酯1份、抑制剂1份、粘合剂2份、增强剂1份、切削剂0.8份、润滑剂1.2份、交联剂0.8份、分散剂0.7份、调节剂0.5份；
所述抑制剂，以重量份为单位，包括以下原料：碳化钨22份、碳化铌16份、氮化钨13份、硫化钼11份、氟化铈15份、碳纤维10份；
所述粘合剂，以重量份为单位，包括以下原料：铝化镍20份、三铝化钛16份、氮化铝12份、锌13份、钒4份、钇3份、铝2份；
所述增强剂为701粉增强剂；
所述切削剂以重量为单位，包括以下原料：硅油22份、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯14份、二壬基萘磺酸钠10份、2，6-二叔丁基对乙酚13份、十二烯基丁二酸10份、乙二酸聚酯12份、聚丙烯酰胺11份、油酸酰胺9份、乙二胺四乙酸四钾8份、氨基羧酸类螯合剂4份、三季戊四醇15份；
所述润滑剂，以重量为单位，包括以下原料：聚乙烯基异丁醚32份、聚丙烯蜡13份、氧化铝微粒11份、硬脂酸铅18份、羧酸酰胺12份、丙烯酸酯15份、硼酸13份、N-甲基吡咯烷酮10份、二甲基甲酰胺11份；
所述交联剂为钛酸酯偶联剂；
所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：聚乙二醇26份、Bi2O3 3份、氨丙基三乙氧基硅烷7份、碳化铝12份、Nb2 O5 5份、硫酸镁12份、硬脂酸锌46份、硬脂酸单甘油酯25份；
所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂；
所述致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将铁粉、铬粉、钼粉、铜粉、镍粉、氧化铅粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、氧化锌粉、氧化铝粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维加入到搅拌机中，在转速为300r/min下搅拌13min，制得混合物A；
S2：将聚碳酸酯、羟丙甲纤维素、乙撑双硬脂酸酰胺加入搅拌机中在转速为350r/min下搅拌16min，制得混合物B；
S3：将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、石蜡、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亚锰、邻苯二甲酸二丁酯、抑制剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、交联剂、分散剂、调节剂加入到搅拌机中，在温度为285℃，转速为400r/min下搅拌2.5h，制得混合物C；
S4：将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中，并在压力为610MPa下压制成生坯件；
S5：将步骤S4制得的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在700℃下，预烧结45min，其中氢气与氮气的体积比为2:95，然后按以下升温和温度进行烧结：
1）以升温速率20℃/ min，从700℃升温至930℃，并保温9 min；
2）以升温速率25℃/ min，从930℃升温至1070℃，并保温15min；
3）以升温速率12℃/ min，从1070℃升温至1230℃，并在此温度下烧结145min，制得工件；
S6：将步骤S5制得的工件进行淬火，淬火温度为826℃，淬火时间为22min，然后以升温速率10℃/ min升温至942℃，保温68min，再进行回火，回火温度为238℃，回火保温时间为72min，制得材料A；
S7：将步骤S6制得的材料A在渗碳炉中，在气态的渗碳介质中加热到875℃，保温4.8h，接着冷却至128℃，保温5.8h，再接着冷却到室温，制得材料B；
S8：将步骤S7制得的材料B送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理，蒸汽温度为730℃，保温2.9h，然后在192℃下保温3.4h，最后冷却到室温，制得致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料。
实施例2
一种致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，以重量为单位，包括以下原料：铁粉552份、铬粉6份、钼粉5份、铜粉7份、镍粉3份、氧化铅粉5份、钇粉3份、碳化钛粉13份、碳化钽粉10份、锡粉8份、氧化锌粉3份、硫化亚锰1.6份、氧化铝粉1.2份、石墨烯粉3份、聚碳酸酯6份、石蜡3份、羟丙甲纤维素4份、季戊四醇5份、乙撑双硬脂酸酰胺3份、硬酯酸5份、聚苯硫醚纤维4份、聚醚醚酮纤维2份、氮化硅2份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷3份、碳化硅1份、邻苯二甲酸二丁酯1份、抑制剂0.8份、粘合剂1份、增强剂0.7份、切削剂0.6份、润滑剂0.8份、交联剂0.6份、分散剂0.5份、调节剂0.4份；
所述抑制剂，以重量份为单位，包括以下原料：碳化钨18份、碳化铌15份、氮化钨12份、硫化钼10份、氟化铈13份、碳纤维9份；
所述粘合剂，以重量份为单位，包括以下原料：铝化镍18份、三铝化钛15份、氮化铝9份、锌8份、钒3份、钇2份、铝2份；
所述增强剂为701粉增强剂；
所述切削剂以重量为单位，包括以下原料：硅油20份、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯12份、二壬基萘磺酸钠8份、2，6-二叔丁基对乙酚10份、十二烯基丁二酸8-份、乙二酸聚酯11份、聚丙烯酰胺9份、油酸酰胺8份、乙二胺四乙酸四钾7份、氨基羧酸类螯合剂3份、三季戊四醇14份；
所述润滑剂，以重量为单位，包括以下原料：聚乙烯基异丁醚20份、聚丙烯蜡8份、氧化铝微粒9份、硬脂酸铅12份、羧酸酰胺7份、丙烯酸酯13份、硼酸11份、N-甲基吡咯烷酮8份、二甲基甲酰胺8份；
所述交联剂为钛酸酯偶联剂；
所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：聚乙二醇20份、Bi2O3 2份、氨丙基三乙氧基硅烷5份、碳化铝10份、Nb2 O5 4份、硫酸镁10份、硬脂酸锌42份、硬脂酸单甘油酯20份；
所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂；
所述致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将铁粉、铬粉、钼粉、铜粉、镍粉、氧化铅粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、氧化锌粉、氧化铝粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维加入到搅拌机中，在转速为200r/min下搅拌16min，制得混合物A；
S2：将聚碳酸酯、羟丙甲纤维素、乙撑双硬脂酸酰胺加入搅拌机中在转速为300r/min下搅拌19min，制得混合物B；
S3：将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、石蜡、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亚锰、邻苯二甲酸二丁酯、抑制剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、交联剂、分散剂、调节剂加入到搅拌机中，在温度为268℃，转速为300r/min下搅拌3.6h，制得混合物C；
S4：将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中，并在压力为580MPa下压制成生坯件；
S5：将步骤S4制得的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在690℃下，预烧结48min，其中氢气与氮气的体积比为1.11: 96.3，然后按以下升温和温度进行烧结：
1）以升温速率16℃/ min，从690℃升温至910℃，并保温11 min；
2）以升温速率21℃/ min，从910℃升温至1040℃，并保温17min；
3）以升温速率10℃/ min，从1040℃升温至1200℃，并在此温度下烧结148min，制得工件；
S6：将步骤S5制得的工件进行淬火，淬火温度为816℃，淬火时间为48min，然后以升温速率6℃/ min升温至935℃，保温72min，再进行回火，回火温度为234℃，回火保温时间为75min，制得材料A；
S7：将步骤S6制得的材料A在渗碳炉中，在气态的渗碳介质中加热到865℃，保温5.2h，接着冷却至126℃，保温6.3h，再接着冷却到室温，制得材料B；
S8：将步骤S7制得的材料B送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理，蒸汽温度为680℃，保温3.4h，然后在186℃下保温3.6h，最后冷却到室温，制得致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料。
实施例3
一种致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，以重量为单位，包括以下原料：铁粉1600份、铬粉9份、钼粉8份、铜粉10份、镍粉5份、氧化铅粉7份、钇粉6份、碳化钛粉24份、碳化钽粉16份、锡粉12份、氧化锌粉7份、硫化亚锰2.4份、氧化铝粉1.8份、石墨烯粉6份、聚碳酸酯9份、石蜡5份、羟丙甲纤维素6份、季戊四醇12份、乙撑双硬脂酸酰胺5份、硬酯酸8份、聚苯硫醚纤维6份、聚醚醚酮纤维4份、氮化硅3份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷6份、碳化硅3份、邻苯二甲酸二丁酯2份、抑制剂1.2份、粘合剂3份、增强剂1.2份、切削剂0.9份、润滑剂1.5份、交联剂1份、分散剂0.8份、调节剂0.6份；
所述抑制剂，以重量份为单位，包括以下原料：碳化钨24份、碳化铌18份、氮化钨14份、硫化钼12份、氟化铈16份、碳纤维12份；
所述粘合剂，以重量份为单位，包括以下原料：铝化镍22份、三铝化钛17份、氮化铝16份、锌14份、钒5份、钇4份、铝3份；
所述增强剂为701粉增强剂；
所述切削剂以重量为单位，包括以下原料：硅油24份、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯15份、二壬基萘磺酸钠12份、2，6-二叔丁基对乙酚14份、十二烯基丁二酸12份、乙二酸聚酯13份、聚丙烯酰胺12份、油酸酰胺10份、乙二胺四乙酸四钾9份、氨基羧酸类螯合剂5份、三季戊四醇16份；
所述润滑剂，以重量为单位，包括以下原料：聚乙烯基异丁醚42份、聚丙烯蜡15份、氧化铝微粒12份、硬脂酸铅23份、羧酸酰胺14份、丙烯酸酯16份、硼酸14份、N-甲基吡咯烷酮12份、二甲基甲酰胺13份；
所述交联剂为钛酸酯偶联剂；
所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：聚乙二醇32份、Bi2O3 4份、氨丙基三乙氧基硅烷8份、碳化铝15份、Nb2 O5 6份、硫酸镁13份、硬脂酸锌54份、硬脂酸单甘油酯30份；
所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂；
所述致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将铁粉、铬粉、钼粉、铜粉、镍粉、氧化铅粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、氧化锌粉、氧化铝粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维加入到搅拌机中，在转速为400r/min下搅拌10min，制得混合物A；
S2：将聚碳酸酯、羟丙甲纤维素、乙撑双硬脂酸酰胺加入搅拌机中在转速为400r/min下搅拌13min，制得混合物B；
S3：将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、石蜡、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亚锰、邻苯二甲酸二丁酯、抑制剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、交联剂、分散剂、调节剂加入到搅拌机中，在温度为305℃，转速为500r/min下搅拌1.4h，制得混合物C；
S4：将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中，并在压力为630MPa下压制成生坯件；
S5：将步骤S4制得的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在710℃下，预烧结42min，其中氢气与氮气的体积比为2.35:92.1，然后按以下升温和温度进行烧结：
1）以升温速率23℃/ min，从710℃升温至950℃，并保温7 min；
2）以升温速率28℃/ min，从950℃升温至1110℃，并保温13min；
3）以升温速率14℃/ min，从1110℃升温至1250℃，并在此温度下烧结142min，制得工件；
S6：将步骤S5制得的工件进行淬火，淬火温度为835℃，淬火时间为36min，然后以升温速率14℃/ min升温至946℃，保温63min，再进行回火，回火温度为240℃，回火保温时间为70min，制得材料A；
S7：将步骤S6制得的材料A在渗碳炉中，在气态的渗碳介质中加热到882℃，保温4.6h，接着冷却至130℃，保温5.5h，再接着冷却到室温，制得材料B；
S8：将步骤S7制得的材料B送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理，蒸汽温度为750℃，保温2.3h，然后在195℃下保温3h，最后冷却到室温，制得致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料。
对实施例1-3制得致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料进行性能测试，结果如下表所示。
从上表结果可以看出，本发明制得的致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料具有良好的综合性能，其中伸长率达到了21.19%以上，断面收缩率达到了53.94%以上，抗拉强度达到了1290.18MPa 以上，屈服强度达到了1043.23MPa 以上，硬度达到了119.57HRC 以上，材料利用率达到了92.87%以上，致密度达到了92.46%以上，可见本发明制得的汽车轴类部件粉末冶金材料整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性、强度和硬度较好，材料利用率高。
以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，其特征在于，以重量为单位，包括以下原料：铁粉552-1600份、铬粉6-9份、钼粉5-8份、铜粉7-10份、镍粉3-5份、氧化铅粉5-7份、钇粉3-6份、碳化钛粉13-24份、碳化钽粉10-16份、锡粉8-12份、氧化锌粉3-7份、硫化亚锰1.6-2.4份、氧化铝粉1.2-1.8份、石墨烯粉3-6份、聚碳酸酯6-9份、石蜡3-5份、羟丙甲纤维素4-6份、季戊四醇5-12份、乙撑双硬脂酸酰胺3-5份、硬酯酸5-8份、聚苯硫醚纤维4-6份、聚醚醚酮纤维2-4份、氮化硅2-3份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷3-6份、碳化硅1-3份、邻苯二甲酸二丁酯1-2份、抑制剂0.8-1.2份、粘合剂1-3份、增强剂0.7-1.2份、切削剂0.6-0.9份、润滑剂0.8-1.5份、交联剂0.6-1份、分散剂0.5-0.8份、调节剂0.4-0.6份；
所述切削剂以重量为单位，包括以下原料：硅油20-24份、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯12-15份、二壬基萘磺酸钠8-12份、2，6-二叔丁基对乙酚10-14份、十二烯基丁二酸8-12份、乙二酸聚酯11-13份、聚丙烯酰胺9-12份、油酸酰胺8-10份、乙二胺四乙酸四钾7-9份、氨基羧酸类螯合剂3-5份、三季戊四醇14-16份；
所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：聚乙二醇20-32份、Bi2O3 2-4份、氨丙基三乙氧基硅烷5-8份、碳化铝10-15份、Nb2 O5 4-6份、硫酸镁10-13份、硬脂酸锌42-54份、硬脂酸单甘油酯20-30份；
所述致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将铁粉、铬粉、钼粉、铜粉、镍粉、氧化铅粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、氧化锌粉、氧化铝粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维加入到搅拌机中，在转速为200-400r/min下搅拌10-16min，制得混合物A；
S2：将聚碳酸酯、羟丙甲纤维素、乙撑双硬脂酸酰胺加入搅拌机中在转速为300-400r/min下搅拌13-19min，制得混合物B；
S3：将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、石蜡、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亚锰、邻苯二甲酸二丁酯、抑制剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、交联剂、分散剂、调节剂加入到搅拌机中，在温度为268-305℃，转速为300-500r/min下搅拌1.4-3.6h，制得混合物C；
S4：将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中，并在压力为580-630MPa下压制成生坯件；
S5：将步骤S4制得的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在690-710℃下，预烧结42-48min，其中氢气与氮气的体积比为1.11-2.35:92.1-96.3，然后按以下升温和温度进行烧结：
1）以升温速率16-23℃/ min，从690-710℃升温至910-950℃，并保温7-11 min；
2）以升温速率21-28℃/ min，从910-950℃升温至1040-1110℃，并保温13-17min；
3）以升温速率10-14℃/ min，从1040-1110℃升温至1200-1250℃，并在此温度下烧结142-148min，制得工件；
S6：将步骤S5制得的工件进行淬火，淬火温度为816-835℃，淬火时间为36-48min，然后以升温速率6-14℃/ min升温至935-946℃，保温63-72min，再进行回火，回火温度为234-240℃，回火保温时间为70-75min，制得材料A；
S7：将步骤S6制得的材料A在渗碳炉中，在气态的渗碳介质中加热到865-882℃，保温4.6-5.2h，接着冷却至126-130℃，保温5.5-6.3h，再接着冷却到室温，制得材料B；
S8：将步骤S7制得的材料B送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理，蒸汽温度为680-750℃，保温2.3-3.4h，然后在186-195℃下保温3-3.6h，最后冷却到室温，制得致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料。
2.根据权利要求1所述的致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，其特征在于，所述抑制剂，以重量份为单位，包括以下原料：碳化钨18-24份、碳化铌15-18份、氮化钨12-14份、硫化钼10-12份、氟化铈13-16份、碳纤维9-12份。
3.根据权利要求1所述的致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，其特征在于，所述粘合剂，以重量份为单位，包括以下原料：铝化镍18-22份、三铝化钛15-17份、氮化铝9-16份、锌8-14份、钒3-5份、钇2-4份、铝2-3份。
4.根据权利要求1所述的致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，其特征在于，所述增强剂为701粉增强剂。
5.根据权利要求1所述的致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，其特征在于，所述润滑剂，以重量为单位，包括以下原料：聚乙烯基异丁醚20-42份、聚丙烯蜡8-15份、氧化铝微粒9-12份、硬脂酸铅12-23份、羧酸酰胺7-14份、丙烯酸酯13-16份、硼酸11-14份、N-甲基吡咯烷酮8-12份、二甲基甲酰胺8-13份。
6.根据权利要求1所述的致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，其特征在于，所述交联剂为钛酸酯偶联剂。
7.根据权利要求1所述的致密度高汽车轴类部件粉末冶金材料，其特征在于，所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂。
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