CN1990897A - 提高粉末冶金件—前轴颈颈部强度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种提高粉末冶金方式制造的轴颈颈部强度的工艺，涉及粉末冶金材料在不同的工艺参数的生产过程中的性能。本发明是通过采用压坯在高温烧结同时渗铜的方法，来加强颈部强度。采用此方案可以明显提高零件颈部的承载强度和使用的可靠性；有利于改善零件的切削加工性能；对供应商来说，采用颈部渗铜方案，较为经济、简便、质量可靠性高。

Description

提高粉末冶金件—前轴颈颈部强度的方法

技术领域

本发明是一种提高粉末冶金方式制造的轴颈颈部强度的工艺，涉及粉末冶金材料在不同的工艺参数的生产过程中的性能。

背景技术

粉末冶金技术是一种新型的工艺，它具有成本低、效率高、形状复杂、少无切削等特点，现已经广泛应用于汽车、摩托车、家用电器等各个领域。

粉末冶金零件在汽车上的运用越来越广泛，一般有进排气门座圈，曲轴带轮，凸轮轴皮带轮，活塞，油泵齿轮，气门导管，水泵皮带轮，轴承盖，轴颈等等。粉末冶金零件虽然有很多优势，但它也存在一些缺点，如产品强度比钢件低，如用于汽车凸轮轴上的轴颈由于产品结构特点，颈部壁薄且要在安装中受到较大的力，因此造成颈部强度偏低，不能满足工况要求。轴颈结构如图1。为了改善轴颈颈部强度，国外粉末冶金厂曾采用加大颈部厚度的办法，但最终效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，是通过采用压坯在高温烧结同时渗铜的一种新型的工艺方法，加强颈部强度，通过多次的实验，并在用户处进行装配加工，取得了良好的效果，达到了用户的要求。

本发明的技术特点在于：

1)设置与压坯相配的渗铜环；

2)将渗铜环置于压坯上，并同时烧结渗铜；

3)渗铜环重量：3.5-4.5克；

4)烧结渗铜温度：1115℃-1155℃；

5)渗铜时间：25-35分钟；

渗铜后测试数据

1、渗铜后颈部密度(g/cm³)：6.94～6.99；(实测密度)

2、渗铜区域铜含量：9.69％

3、颈部剪切力与顶出力(N)：

序号	剪切力	评价	顶出力	评价
					1	26000	比现状(15600～23000N)有明显提高	108000	比现状(73000～89000N)有明显提高
2	24400	126000
			3	27000	118000
4	25700	119000
			5	24500	118000
6	29000	107000
			7	28000	120000
8	27000	103000

4、金相组织

1)颈部区域：团絮状珠光体+游离铜+少量硫化物(如图6A)。

2)其他区域：片状珠光体+铁素体+少量硫化物(如图6B)。

附图说明

图1是曲颈的示意图

图2是本发明中将渗铜环置于压坯上的示意图

图3是渗铜后对曲颈影响区域示意图

图4渗铜后对曲颈颈部剪切力测试示意图

图5渗铜后对曲颈颈部顶出力测试示意图

图6A渗铜后曲颈颈部区域金相组织图

图6B渗铜后曲颈其他区域金相组织图

实施例

下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的描述：

实施例1，参图2和图3。设置与压坯2相配的渗铜环1，其重量为3.56克；将渗铜环1置于压坯2的颈部3上，并同时烧结渗铜；烧结渗铜温度：1125℃；渗铜时间：25-30分钟。

实施例2，同样参图2和图3。设置与压坯相配的渗铜环1，其重量为4.00克；将渗铜环1置于压坯2的颈部3上，并同时烧结渗铜；烧结渗铜温度：1130℃；渗铜时间：25-30分钟。

实施例3，同样参图2和图3。设置与压坯相配的渗铜环1，其重量为4.5克；将渗铜环1置于压坯2的颈部3上，并同时烧结渗铜；烧结渗铜温度：1150℃；渗铜时间：30-35分钟。

渗铜后测试数据

渗铜后渗铜区域4的密度(g/cm³)：6.94～6.99；

经试验可得出结论：

1、采用颈部局部渗铜方案可以明显提高零件颈部的承载强度和使用的可靠性；

2、颈部局部渗铜，有利于改善零件的切削加工性能；

3、对供应商来说，采用颈部渗铜方案，较为经济、简便、质量可靠性高。

Claims (1)

1，一种提高粉末冶金件—轴颈颈部强度的工艺，其特征在于其包括以下步骤：

1)设置与压坯相配的渗铜环；

2)将渗铜环置于压坯上，并同时烧结渗铜；

3)渗铜环重量：3.5-4.5克；

4)烧结渗铜温度：1115℃-1155℃；

5)渗铜时间：25-35分钟。

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