一種粉末冶金汽車發動機排氣門材料及其製備方法
2023-05-01 13:08:11 2
一種粉末冶金汽車發動機排氣門材料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種粉末冶金汽車發動機排氣門材料，其特徵在於，由下列重量份的原料製成：鈦7.6-7.8、鋁3.1-3.4、鈮4.2-4.6、鐵粉88-91、Si2.4-2.6、Ge0.3-0.5、Bi2.2-2.3、助劑2-3；本發明添加助劑，使合金粉末分散均勻，保證產品內部組織結構的縱橫均勻度，使產品的疲勞壽命有所提高；本發明製造的排氣門材料組織緻密，微觀結構良好，孔隙很少，結構剛度、硬度、耐疲勞性能、抗拉強度性能優良，而且由於採用了模壓，使設備簡化，降低了生產成本。
【專利說明】一種粉末冶金汽車發動機排氣門材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及粉末冶金領域，特別是一種粉末冶金汽車發動機排氣門材料及其製備方法。
【背景技術】
[0002]粉末冶金是製取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經過成形和燒結，製取金屬材料、複合材料以及各種類型製品的工業技術。目前，粉末冶金技術已被廣泛應用於交通、機械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業等領域，成為新材料科學中最具發展活力的分支之一。粉末冶金技術具備顯著節能、省材、性能優異、產品精度高且穩定性好等一系列優點，非常適合於大批量生產。另外，部分用傳統鑄造方法和機械加工方法無法製備的材料和複雜零件也可用粉末冶金技術製造，因而備受工業界的重視。粉末冶金結構件製品材料成分不受熔煉限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它結構組分，並且在相當大的範圍內根據要求進行調整，進而在力學性能上能達到與鋼件匹配的效果。
[0003]粉末冶金機械化程度高，既能減少人員，又能提高效率，進而節約成本。粉末冶金技術能取代傳統的製造工藝，為廣大傳統企業節約成本。
[0004]所以研究各種機械零部件的粉末冶金的配方，適應不同的需要，具有重要的意義。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種粉末冶金汽車發動機排氣門材料及其製備方法。
[0006]為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施:
一種粉末冶金汽車發動機排氣門材料，由下列重量份的原料製成:鈦7.6-7.8、鋁
3.1-3.4、鈮 4.2-4.6、鐵粉 88-91、Si 2.4-2.6, Ge 0.3-0.5, Bi 2.2-2.3、助劑 2-3 ;
所述的助劑由下列重量份的原料製成:鐵粉30-40、硫酸鋁3-4、三聚磷酸鉀1-2、天青石粉2-3、秸杆灰燼1-2、矽烷偶聯劑KH550 1_2、二甲基矽油3_4、異丙基二硬脂醯氧基鋁酸酯1-2、氧化鋅2-3 ;製備方法是將鐵粉、硫酸鋁、三聚磷酸鉀、天青石粉、秸杆灰燼混合，研磨成200-300目粉末，然後加入矽烷偶聯劑KH550混合均勻，在10_15Mpa下壓製成坯料，然後，送入920-950°C下煅燒3-4小時，冷卻後，粉碎成300-400目粉末，與其它剩餘成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉/分下攪拌1_2小時，即得。
[0007]本發明所述粉末冶金汽車發動機排氣門材料，由以下具體步驟製成:
(1)將鈦、鋁、鈮、鐵粉混合，加入適量水中，送入球磨機中球磨，得到250-400目粉末，然後，噴霧乾燥、烘乾，在10_13Mpa壓力下壓製成塊狀，然後在氮氣保護氣氛下500-550°C進行燒結9-10小時,將燒結後的物料粉碎後過200-400目篩；
(2)將其它剩餘成分混合均勻；
(3)將步驟(I)、(2)物料在58-63°C下混合攪拌均勻75-95分鐘後，裝入模具，壓製成
坯； (4)將壓坯放在燒結爐中，以6-8°C /分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結1.5-2小時；然後以5-7°C /分鐘速率升溫至1050-1150°C條件下燒結2_3小時；再以8_12°C /分鐘速率降溫至450-550°C條件下燒結1-2小時，最後空氣中冷卻至室溫即可。
[0008]本發明添加助劑，使合金粉末分散均勻，保證產品內部組織結構的縱橫均勻度，使產品的疲勞壽命有所提高；本發明製造的排氣門材料組織緻密，微觀結構良好，孔隙很少，結構剛度、硬度、耐疲勞性能、抗拉強度性能優良，而且由於採用了模壓，使設備簡化，降低了生產成本。
具體實施方案
[0009]下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。
[0010]一種粉末冶金汽車發動機排氣門材料，由下列重量份(公斤)的原料製成:鈦7.6、鋁 3.1、鈮 4.2、鐵粉 88、Si 2.4、Ge 0.3、Bi 2.2、助劑 2 ；
所述的助劑由下列重量份(公斤)的原料製成:鐵粉30、硫酸鋁3、三聚磷酸鉀1、天青石粉2、秸杆灰燼1、矽烷偶聯劑KH550 1、二甲基矽油3、異丙基二硬脂醯氧基鋁酸酯1、氧化鋅2 ;製備方法是將鐵粉、硫酸鋁、三聚磷酸鉀、天青石粉、秸杆灰燼混合，研磨成200-300目粉末，然後加入矽烷偶聯劑KH550混合均勻，在10-15Mpa下壓製成坯料，然後，送入920_950°C下煅燒3-4小時，冷卻後，粉碎成300-400目粉末，與其它剩餘成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉/分下攪拌1-2小時，即得。
[0011]本發明所述粉末冶金汽車發動機排氣門材料，由以下具體步驟製成:
(1)將鈦、鋁、鈮、鐵粉混合，加入適量水中，送入球磨機中球磨，得到250-400目粉末，然後，噴霧乾燥、烘乾，在10_13Mpa壓力下壓製成塊狀，然後在氮氣保護氣氛下500-550°C進行燒結9-10小時,將燒結後的物料粉碎後過200-400目篩；
(2)將其它剩餘成分混合均勻；
(3)將步驟(I)、(2)物料在58-63°C下混合攪拌均勻75-95分鐘後，裝入模具，壓製成
坯；
(4)將壓坯放在燒結爐中，以6-8°C/分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結1.5-2小時；然後以5-7°C /分鐘速率升溫至1050-1150°C條件下燒結2_3小時；再以8_12°C /分鐘速率降溫至450-550°C條件下燒結1-2小時，最後空氣中冷卻至室溫即可。
[0012]經過檢測，本發明的硬度:HRC49 ;抗拉強度:986MPa。
【權利要求】
1.一種粉末冶金汽車發動機排氣門材料，其特徵在於，由下列重量份的原料製成:鈦7.6-7.8、鋁 3.1-3.4、鈮 4.2-4.6、鐵粉 88-91, Si 2.4-2.6, Ge 0.3-0.5, Bi 2.2-2.3、助劑2-3 ； 所述的助劑由下列重量份的原料製成:鐵粉30-40、硫酸鋁3-4、三聚磷酸鉀1-2、天青石粉2-3、秸杆灰燼1-2、矽烷偶聯劑KH550 1_2、二甲基矽油3_4、異丙基二硬脂醯氧基鋁酸酯1-2、氧化鋅2-3 ;製備方法是將鐵粉、硫酸鋁、三聚磷酸鉀、天青石粉、秸杆灰燼混合，研磨成200-300目粉末，然後加入矽烷偶聯劑KH550混合均勻，在10-15Mpa下壓製成坯料，然後，送入920-950°C下煅燒3-4小時，冷卻後，粉碎成300-400目粉末，與其它剩餘成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉/分下攪拌1_2小時，即得。
2.根據權利要求1所述粉末冶金汽車發動機排氣門材料，其特徵在於，由以下具體步驟製成: (1)將鈦、鋁、鈮、鐵粉混合，加入適量水中，送入球磨機中球磨，得到250-400目粉末，然後，噴霧乾燥、烘乾，在10-13Mpa壓力下壓製成塊狀，然後在氮氣保護氣氛下500-550°C進行燒結9-10小時,將燒結後的物料粉碎後過200-400目篩； (2)將其它剩餘成分混合均勻； (3)將步驟(I)、(2)物料在58-63°C下混合攪拌均勻75-95分鐘後，裝入模具，壓製成坯； (4)將壓坯放在燒結爐中，以6-8°C/分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結1.5-2小時；然後以5-7°C /分鐘速率升溫至1050-1150°C條件下燒結2_3小時；再以8_12°C /分鐘速率降溫至450-550°C條件下燒結1-2小時，最後空氣中冷卻至室溫即可。
【文檔編號】C22C38/14GK103537671SQ201310472120
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】黃浩 申請人:蕪湖市鴻坤汽車零部件有限公司