CN107695339A - 一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法，包括以下步骤：将增塑剂溶解于增塑剂溶剂中形成增塑剂溶液，将所述增塑剂溶液加入经配料计算和称取后的粉料中，所述粉料按重量百分比包括下列组分：铝粉93.5%、铜粉5%、硅粉1%、镁粉0.5%，加入脱模润滑剂，置于混料机内混和至分布均匀；在压制机上将粉料压成预成形坯；在真空度为720~740毫米水柱的真空烧结室内对所述预成形坯进行烧结至完全合金化，烧结温度为610~620摄氏度，然后将烧结体移入无氧化性气氛的保温炉中进行保温，保温时间为30分钟；将烧结体余热保温至锻造温度时进行锻造。

Description

一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法
技术领域
本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法。
背景技术
传统的普通模锻和机械加工方法已难以满足当今汽车、摩托车等工业生产中高质量、高精度、高效率、低消耗及低成本的要求。上世纪末，国外已研制成功的新型金属塑性成形工艺----粉末锻造，先后锻成汽车连杆和差速器行星齿轮等锻件，并建成世界上第一条粉末锻造生产线。它是常规的粉末冶金工艺和精密锻造有机结合而发展起来的一项颇具有市场竞争力的少、无切削金属加工方法。以金属粉末为原料，经过预成形压制，在保护气氛中进行加热烧结及作为锻造毛坯，然而在压力机上一次锻造成形和实现无飞边精密模锻，获得了与普通模锻件相同密度，形状复杂的精密锻件。
它既有粉末冶金成形性能较好的优点，又发挥锻造变形有效地改变金属材料组织和性能作用的特点，使粉末冶金和锻造工艺在生产上取得了新的突破，是边缘专业的学科，特别适宜大批量生产高强度，形状复杂的结构零件，因此在各工业部门中有较大推广应用的发展前途。
目前，在我国粉末冶金领域，主要是采用铁基或铜基粉末冶金材料。在中国专利文献上公开的“一种耐腐蚀铁基粉末冶金锻造汽车连杆及其制备方法”，其公告号为CN105251981A，公告日为2016年1月20日，该申请案公开了一种耐腐蚀铁基粉末冶金锻造汽车连杆，由下列重量份的原料制成：铁粉93-94、铁酸镧2.5-2.8、铝镍合金粉1.3-1.5、微硅粉0.5-0.6、硫化铈0.3-0.4、硬脂酸锌0.3-0.4、硅烷偶联剂kh550适量、纳米二硫化钨适量、聚乙二醇适量、去离子水适量。该发明的不足之处是铁基粉末冶金制成的连杆是铝基粉末冶金连杆重量的3倍，而且耐磨性远低于铝基粉末冶金连杆，铝基粉末冶金连杆耐腐蚀性能好、重量轻，并能承受较高的工作载荷，导热性能好，噪音小。
由于铝粉很软，在模具中压制成型时，容易出现冷焊现象，也就是铝粉和模具壁容易粘连，无法脱模。同时，铝基制品在烧结时，容易有金属豆流出制品表面，而且制品断面发黑，强度低。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术中的不足，提供了一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法，包括以下步骤：（1）将增塑剂溶解于增塑剂溶剂中形成增塑剂溶液，将所述增塑剂溶液加入经配料计算和称取后的粉料中，所述粉料按重量百分比包括下列组分：铝粉93.5%、铜粉5%、硅粉1%、镁粉0.5%，加入脱模润滑剂，置于混料机内混和至分布均匀；（2）在压制机上将粉料压成预成形坯；（3）在真空度为720~740毫米水柱的真空烧结室内对所述预成形坯进行烧结至完全合金化，烧结温度为610~620摄氏度，然后将烧结体移入无氧化性气氛的保温炉中进行保温，保温时间为30分钟；（4）将烧结体余热保温至锻造温度时进行锻造。
作为本发明的一种优选技术方案，所述增塑剂溶液为酒精溶剂或汽油溶剂或丙酮溶剂或苯溶剂或水溶剂。
作为本发明的一种优选技术方案，所述脱模润滑剂为石蜡，所述石蜡的重量百分比为所述粉料的2~2.5%。
作为本发明的一种优选技术方案，所述铝粉的颗粒度不大于150微米，所述铜粉的颗粒度不大于74微米，所述硅粉的颗粒度不大于74微米，所述镁粉的颗粒度不大于150微米。
与现有技术相比本发明所达到的有益效果是：
1、通过在粉料中加入一定比例的脱模润滑剂，改善脱模效果、避免冷焊现象；
2、将现有技术采用分解氨气氛保护烧结改为真空烧结，避免连杆制件被氧化；
3、由于铜的比重比铝重得多，烧结时形成的铝铜共晶体往往集中于一点，在高温下流出零件表面，形成金属豆，使连杆制品报废，改用颗粒度不大于74微米的铜粉，制品烧结出汗的问题可以得到解决。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将增塑剂溶解于酒精溶剂或汽油溶剂或丙酮溶剂或苯溶剂或水溶剂的增塑剂溶剂中形成增塑剂溶液，将增塑剂溶液加入经配料计算和称取后的粉料中，粉料按重量百分比包括下列组分：铝粉93.5%、铜粉5%、硅粉1%、镁粉0.5%，加入脱模润滑剂石蜡，石蜡的重量百分比为粉料的2~2.5%，置于混料机内混和至分布均匀；
（2）在压制机上将粉料压成预成形坯；
（3）在真空度为720~740毫米水柱的真空烧结室内对预成形坯进行烧结至完全合金化，烧结温度为610~620摄氏度，然后将烧结体移入无氧化性气氛的保温炉中进行保温，保温时间为30分钟；
（4）将烧结体余热保温至锻造温度时进行锻造。
进一步地，铝粉的颗粒度不大于150微米，铜粉的颗粒度不大于74微米，硅粉的颗粒度不大于74微米，镁粉的颗粒度不大于150微米。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将增塑剂溶解于增塑剂溶剂中形成增塑剂溶液，将所述增塑剂溶液加入经配料计算和称取后的粉料中，所述粉料按重量百分比包括下列组分：铝粉93.5%、铜粉5%、硅粉1%、镁粉0.5%，加入脱模润滑剂，置于混料机内混和至分布均匀；
（2）在压制机上将粉料压成预成形坯；
（3）在真空度为720~740毫米水柱的真空烧结室内对所述预成形坯进行烧结至完全合金化，烧结温度为610~620摄氏度，然后将烧结体移入无氧化性气氛的保温炉中进行保温，保温时间为30分钟；
（4）将烧结体余热保温至锻造温度时进行锻造。
2.根据权利要求1所述的一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法，其特征在于，所述增塑剂溶液为酒精溶剂或汽油溶剂或丙酮溶剂或苯溶剂或水溶剂。
3.根据权利要求1所述的一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法，其特征在于，所述脱模润滑剂为石蜡，所述石蜡的重量百分比为所述粉料的2~2.5%。
4.根据权利要求1所述的一种铝基粉末冶金锻造发动机连杆的制备方法，其特征在于，所述铝粉的颗粒度不大于150微米，所述铜粉的颗粒度不大于74微米，所述硅粉的颗粒度不大于74微米，所述镁粉的颗粒度不大于150微米。
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