汽車用電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件及其製備方法
2023-05-07 13:51:36
汽車用電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種汽車電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件及其製備方法，其組成按重量百分比包括，0～0.2％石墨，0.9～3％的錳，17～25％的鉻，0～20％的鎳，0～5％的鉬，0.4～1％的碳化矽，0.02～0.09％的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末。大大提高了產品的耐溫性、耐腐蝕性以及抗壓性能。
【專利說明】汽車用電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於粉末冶金領域，特別地指汽車用電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件及其製備方法。
【背景技術】
[0002]電子真空泵主要應用於自動擋車輛、渦輪增加發動機成了及電動汽車的制動系統中，其到減輕制動板操作力的作用，由泵室、泵室上蓋、泵體蓋、泵芯、軸等關鍵零件組成。但，目前國內汽車電子真空泵及其關鍵零部件基本都是採用進口，特別是進口德國產品；而國內雖有科研院所和汽車廠商零星研宄，取得了一定的進展，但從市場反饋情況來看，尚沒有成熟的產品。隨著國家重點推進新能源車輛的研發，鼓勵新能源車輛的發展，電動汽車的制動系統由於沒有發動機而無法從發動機中取得真空，但電子真空泵可以給電動車的制動系統提供一定的真空度，保證傳統制動系統在一定真空助理比的基礎上進行制動，這就很好的解決了電動車制動系統難題，所以電子真空泵在未來汽車的發展中的位置是毋庸置疑的。
[0003]然而，傳統的不鏽鋼零件一般採用鑄造或鍛造技術生產，但是鑄造法生產的不鏽鋼零件切削加工困難，且尺寸精度差、表面粗糙、形狀上受一定限制，易產生元素偏析，有縮孔、砂眼等不足，而用鍛造法生產的不鏽鋼也存在塑性差、變形困難、材料利用率低和成本高等問題，因此它們在製造機械零件中存在許多技術疑難。
[0004]20世紀70年代，由於採用霧化法製取預合金粉末的迅速發展，使得製備高性能的粉末冶金不鏽鋼產品成為可能。但不鏽鋼粉末是一種高合金含量的預合金化粉末，其硬度高、壓縮性差。因此，用傳統模壓工藝生產的不鏽鋼零件內部存在孔隙，密度往往較低，其耐腐蝕性能和力學性能一般都低於相應的緻密不鏽鋼，從而使粉末冶金不鏽鋼的應用受到很大限制。
【發明內容】
[0005]本發明針對現有技術製得的電子真空泵關鍵零件耐腐蝕性、抗壓性能以及尺寸精密度等方面存在的缺陷和不足，提供了一種汽車電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件及其製備方法。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供一種汽車電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件，其組成按重量百分比包括，0?0.2%石墨，0.9?3%的錳，17?25%的鉻，0?20%的鎳，0?5%的鉬，0.4?1 %的碳化矽，0.02?0.09%的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末；其中所述不鏽鋼粉末為4301不鏽鋼粉末。
[0007]一種汽車電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件的製備方法是:
[0008]配料，按質量百分比為0?0.2%的石墨，0.9?3%的錳，17?25%的鉻，0?20 %的鑔，0?5 %的鉬，0.4?1 %的碳化矽，0.02?0.09 %的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末；將上述各組分加工或選用粉末，各種組分的粉末粒徑為:石墨300-500目、錳100-500目、鉻100-500目、鎳100-500目、鉬100-500目、碳化矽100-500目、硫磺100-500目，將上述各粉末加入混料機混合，混合時間為50?70111111 ；
[0009]成形，將混合後的粉料加入模具中在801/(^2的壓力下壓制5-108，製成壓胚；
[0010]合金化燒結，將壓制後的壓胚在1200-12801燒結，後冷卻降溫得到初品。
[0011]精製加工，將經燒結後的初品進行精製加工，得到成品。
[0012]所述精製加工包括整形、車加工、珩磨、光飾過程。
[0013]所述製備方法中，在粉末混合進行一半時間時加入潤滑劑。
[0014]所述潤滑劑為硬脂酸鋅。
[0015]所述燒結採用分階段燒結，首先在保護氣氛條件下混合粉料在700-9001:下進行預燒結，燒結時間為0.5-2小時，再在1200-12801:燒結1.5-3小時後降溫。所述降溫過程分為兩個階段，第一個階段在700-9001:下降溫0.5-2小時後進入第二階段降溫，所述第二階段降溫為循環水冷卻至室溫。
[0016]所述保護氣氛為氫氣，氫氣湧入速率為3-5立方/小時。
[0017]本發明所達到的有益技術效果:
[0018]本發明，通過在430[不鏽鋼粉末原料中添加鉻、錳、鎳等金屬元素，大大提高了產品的耐溫性、耐腐蝕性以及抗壓性能，通過實驗證實，採用本發明的技術方案，製得的電子真空泵關鍵零件，在高溫1801、轉速為4000轉/分下連續轉動2000小時後磨損0.01-0.015臟。另外，在燒結過程中添加310，大大降低了燒結溫度，提高了燒結體的緻密度。
【具體實施方式】
[0019]為了審查員能更好的了解本發明的技術特徵、技術內容及其達到的技術效果，下面結合實施例對本發明專利進一步說明，應當說明的是，以下各實施例僅能用來解釋本發明而不能解釋為是對本發明的限制。
[0020]一種汽車電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件，其組成按重量百分比包括，0?
0.2%石墨，0.9?3%的錳，17?25%的鉻，0?20%的鎳，0?5%的鉬，0.4?1 %的碳化矽，0.02?0.09%的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末；其中所述不鏽鋼粉末為4301不鏽鋼粉末。
[0021]一種汽車電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件的製備方法是:
[0022]配料，按質量百分比為0?0.2%的石墨，0.9?3%的錳，17?25%的鉻，0?20 %的鑔，0?5 %的鉬，0.4?1 %的碳化矽，0.02?0.09 %的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末；將上述各組分加工或選用粉末，各種組分的粉末粒徑為:石墨300-500目、錳100-500目、鉻100-500目、鎳100-500目、鉬100-500目、碳化矽100-500目、硫磺100-500目，將上述各粉末加入混料機混合，混合時間為50?70111111 ；
[0023]成形，將混合後的粉料加入模具中在80七八1112的壓力下壓制5-108，製成壓胚；
[0024]合金化燒結，將壓制後的壓胚在1200-12801:燒結，後冷卻降溫得到初品。
[0025]精製加工，將經燒結後的初品進行精製加工，得到成品。
[0026]所述精製加工包括整形、車加工、珩磨、光飾過程。
[0027]所述製備方法中，在粉末混合進行一半時間時加入潤滑劑。
[0028]所述潤滑劑為硬脂酸鋅。
[0029]所述燒結採用分階段燒結，首先在保護氣氛條件下混合粉料在700-9001:下進行預燒結，燒結時間為0.5-2小時，再在1200-12801:燒結1.5-3小時後降溫。所述降溫過程分為兩個階段，第一個階段在700-9001:下降溫0.5-2小時後進入第二階段降溫，所述第二階段降溫為循環水冷卻至室溫。
[0030]所述保護氣氛為氫氣，氫氣湧入速率為3-5立方/小時。
[0031〕 通過在4301不鎊鋼粉末原料中添加絡、猛、鎮等金屬兀素，大大提尚了廣品的耐溫性、耐腐蝕性以及抗壓性能，通過實驗證實，採用本發明的技術方案，製得的電子真空泵關鍵零件，在高溫1801、轉速為4000轉/分下連續轉動2000小時後磨損0.01-0.015臟。另外，在燒結過程中添加310，大大降低了燒結溫度，提高了燒結體的緻密度。
[0032]實施例1
[0033]一種汽車電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件，其特徵在於:其組成按重量百分比包括，0.9%的錳，17%的鉻，0.4%的碳化矽，0.02 %的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末；其中所述不鏽鋼粉末為4301不鏽鋼粉末。
[0034]所述製備方法是:
[0035]配料，按質量百分比為0.9%的猛，17%的鉻，0.4%的碳化矽，0.02%的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末；將上述各組分加工或選用粉末，各種組分的粉末粒徑為:石墨300-500目、錳100-500目、鉻100-500目、碳化矽100-500目、硫磺100-500目，將上述各粉末加入混料機混合，混合時間為50111111 ；
[0036]成形，將混合後的粉料加入模具中在801/(^2的壓力下壓制108，製成壓胚；
[0037]合金化燒結，將壓制後的壓胚在1200-12801:燒結，後冷卻降溫得到初品。
[0038]精製加工，將經燒結後的初品進行精製加工，得到成品。
[0039]實施例2
[0040]一種汽車電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件，其特徵在於:其組成按重量百分比包括，0.1 %石墨，2%的猛，20%的絡，10%的鑔，2.5%的鉬，0.7%的碳化矽，0.06%的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末；其中所述不鏽鋼粉末為4301不鏽鋼粉末。
[0041]所述製備方法是:
[0042]配料，按質量百分比為0.1 %的石墨，2%的錳，20%的鉻，0.06%的鎳，0.7%的碳化矽，0.06%的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末；將上述各組分加工或選用粉末，各種組分的粉末粒徑為:石墨300-500目、錳100-500目、鉻100-500目、鎳100-500目、鉬100-500目、碳化矽100-500目、硫磺100-500目，將上述各粉末加入混料機混合，混合時間為70-11 ；
[0043]成形，將混合後的粉料加入模具中在80七八1112的壓力下壓制108，製成壓胚；
[0044]合金化燒結，將壓制後的壓胚在1200-12801:燒結，後冷卻降溫得到初品。
[0045]精製加工，將經燒結後的初品進行精製加工，得到成品。
[0046]實施例3
[0047]一種汽車電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件，其特徵在於:其組成按重量百分比包括，0.2 %石墨，3 %的錳，25 %的鉻，20 %的鎳，5 %的鉬，1 %的碳化矽，0.09 %的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末；其中所述不鏽鋼粉末為4301不鏽鋼粉末。
[0048]所述製備方法是:
[0049]配料，按質量百分比為0.2%的石墨，3 %的猛，25 %的絡，20 %的鑔，5 %的鉬，1 %的碳化矽，0.09%的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末；將上述各組分加工或選用粉末，各種組分的粉末粒徑為:石墨300-500目、錳100-500目、鉻100-500目、鎳100-500目、鉬100-500目、碳化矽100-500目、硫磺100-500目，將上述各粉末加入混料機混合，混合時間為60-11 ；
[0050]成形，將混合後的粉料加入模具中在801/(^2的壓力下壓制88，製成壓胚；
[0051]合金化燒結，將壓制後的壓胚在1200-12801:燒結，後冷卻降溫得到初品。
[0052]精製加工，將經燒結後的初品進行精製加工，得到成品。
[0053]以上已以較佳實施例公布了本發明，然其並非用以限制本發明，凡採取等同替換或等效變換的方案所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種汽車用電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件，其特徵在於:其組成按重量百分比包括，O?0.2%石墨，0.9?3%的錳，17?25%的鉻，O?20%的鎳，O?5%的鉬，0.4?I %的碳化矽，0.02?0.09%的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末。
2.根據權利要求1所述的粉末冶金關鍵零件，其特徵在於:所述不鏽鋼粉末為430L不鏽鋼粉末。
3.一種汽車用電子真空泵不鏽鋼粉末冶金關鍵零件的製備方法，其特徵在於: 配料，按質量百分比為O?0.2%的石墨，0.9?3%的錳，17?25%的鉻，O?20%的鎳，O?5%的鉬，0.4?I %的碳化矽，0.02?0.09%的硫磺，餘量為不鏽鋼粉末；將上述各組分加工或選用粉末，各種組分的粉末粒徑為:石墨300-500目、錳100-500目、鉻100-500目、鎳100-500目、鉬100-500目、碳化矽100-500目、硫磺100-500目，將上述各粉末加入混料機混合，混合時間為50?70min ； 成形，將混合後的粉料加入模具中在80t/cm2的壓力下壓制5-lOs，製成壓胚； 合金化燒結，將壓制後的壓胚在1200-1280°C燒結，後冷卻降溫得到初品； 精製加工，將經燒結後的初品進行精製加工，得到成品。
4.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於:所述精製加工包括整形、車加工、珩磨、光飾過程。
5.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於:在粉末混合進行一半時間時加入潤滑劑。
6.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於:所述潤滑劑為硬脂酸鋅。
7.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於:所述燒結採用分階段燒結，首先在保護氣氛條件下混合粉料在700-900°C下進行預燒結，燒結時間為0.5-2小時，再在1200-1280 °C燒結1.5-3小時後降溫；所述降溫過程分為兩個階段，第一個階段在700-900°C下降溫0.5-2小時後進入第二階段降溫，所述第二階段降溫為循環水冷卻至室溫。
8.根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於:所述保護氣氛為氫氣，氫氣湧入速率為3-5立方米/小時。
【文檔編號】C22C33/02GK104498839SQ201410719980
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月2日 優先權日:2014年12月2日
【發明者】顧進文, 詹曉明, 疏金平, 畢軍 申請人:安徽恆均粉末冶金科技股份有限公司