本發(fā)明屬于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料。
背景技術(shù):
粉末冶金技術(shù)是將材料科學(xué)和金屬成形技術(shù)完善的結(jié)合起來一種新型技術(shù),因為高效、無切削加工、節(jié)材、節(jié)能、環(huán)保而被廣泛使用于各種行業(yè)。
粉末冶金結(jié)構(gòu)件制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(jié)構(gòu)組分,并且在相當大的范圍內(nèi)根據(jù)要求進行調(diào)整,進而在力學(xué)性能上能達到與鋼件匹配的效果。
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(jié)約成本。粉末冶金技術(shù)能取代傳統(tǒng)的制造工藝,為廣大傳統(tǒng)企業(yè)節(jié)約成本。
但是,現(xiàn)有的汽車軸類部件粉末冶金材料,由于配方不夠完善、混料不均勻,導(dǎo)致材料利用率低,壓制成的生坯的不均勻,通過熱處理所得的零件的整體密度不均勻,致密度低,延伸率和斷面收縮率小,耐磨性、強度和硬度較差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料,以解決現(xiàn)有汽車軸類部件粉末冶金材料整體密度不均勻,致密度低,延伸率和斷面收縮率小,耐磨性、強度和硬度較差,材料利用率低,制備成本高等問題。本發(fā)明的高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料,通過特定的成分配比,使得汽車軸類部件粉末冶金材料整體密度均勻,致密度高,延伸率和斷面收縮率大,耐磨性、強度和硬度好,材料利用率高,適于大批量快速生產(chǎn)高性能汽車軸類部件粉末冶金材料。
為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料,以重量為單位,包括以下原料:鐵粉554-1596份、鉻粉8-11份、鉬粉6-8份、銅粉7-12份、鎳粉3-5份、氧化鉛粉5-7份、釔粉4-8份、碳化鈦粉15-22份、碳化鉭粉12-16份、錫粉8-12份、氧化鋅粉3-7份、硫化亞錳1.6-2.4份、氧化鋁粉1.2-1.8份、石墨烯粉3-6份、乙二醇乙醚醋酸酯6-9份、氯化石蠟3-5份、羥丙甲纖維素4-6份、季戊四醇5-12份、乙撐雙硬脂酸酰胺3-5份、硬酯酸5-8份、聚氯乙烯纖維4-6份、玄武巖纖維2-4份、氮化硅2-3份、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷3-6份、碳化硅1-3份、醇酸樹脂1-2份、抑制劑0.8-1.2份、粘合劑1-3份、增強劑0.7-1.2份、切削劑0.6-0.9份、潤滑劑0.8-1.5份、交聯(lián)劑0.6-1份、分散劑0.5-0.8份、調(diào)節(jié)劑0.4-0.6份;
所述切削劑以重量為單位,包括以下原料:硅油20-24份、醇酸樹脂12-15份、二壬基萘磺酸鈉8-12份、2,6-二叔丁基對乙酚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、乙二胺四乙酸四鉀7-9份、氨基羧酸類螯合劑3-5份、三季戊四醇14-16份;
所述分散劑以重量為單位,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、碳化鋁10-15份、Nb2 O5 4-6份、硫酸鎂10-13份、硬脂酸鋅42-54份、硬脂酸單甘油酯20-30份;
所述高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料的制備方法,包括以下步驟:
S1:將鐵粉、鉻粉、鉬粉、銅粉、鎳粉、氧化鉛粉、釔粉、碳化鈦粉、碳化鉭粉、錫粉、氧化鋅粉、氧化鋁粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、聚氯乙烯纖維、玄武巖纖維加入到攪拌機中,在轉(zhuǎn)速為200-450r/min下攪拌11-16min,制得混合物A;
S2:將乙二醇乙醚醋酸酯、羥丙甲纖維素、乙撐雙硬脂酸酰胺加入攪拌機中在轉(zhuǎn)速為300-460r/min下攪拌13-19min,制得混合物B;
S3:將步驟S1制得的混合物A、步驟S2制得的混合物B、氯化石蠟、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亞錳、醇酸樹脂、抑制劑、粘合劑、增強劑、切削劑、潤滑劑、交聯(lián)劑、分散劑、調(diào)節(jié)劑加入到攪拌機中,在溫度為289-308℃,轉(zhuǎn)速為300-520r/min下攪拌1.4-3.7h,制得混合物C;
S4:將步驟S3制得的混合物C放入壓機,由壓機將所述混合物C送入預(yù)設(shè)的產(chǎn)品模具中,并在壓力為580-630MPa下壓制成生坯件;
S5:將步驟S4制得的生坯件放在燒結(jié)爐中,在氫氣和氮氣混合氣體的保護氣氛中,先在690-710℃下,預(yù)燒結(jié)42-48min,其中氫氣與氮氣的體積比為1.11-2.35:92.1-96.3,然后按以下升溫和溫度進行燒結(jié):
1)以升溫速率16-23℃/ min,從690-710℃升溫至910-950℃,并保溫7-11 min;
2)以升溫速率21-28℃/ min,從910-950℃升溫至1040-1110℃,并保溫13-17min;
3)以升溫速率10-14℃/ min,從1040-1110℃升溫至1200-1250℃,并在此溫度下燒結(jié)142-148min,制得工件;
S6:將步驟S5制得的工件進行淬火,淬火溫度為816-835℃,淬火時間為36-48min,然后以升溫速率6-14℃/ min升溫至935-946℃,保溫63-72min,再進行回火,回火溫度為234-240℃,回火保溫時間為70-75min,制得材料A;
S7:將步驟S6制得的材料A在滲碳爐中,在氣態(tài)的滲碳介質(zhì)中加熱到865-882℃,保溫4.6-5.2h,接著冷卻至126-130℃,保溫5.5-6.3h,再接著冷卻到室溫,制得材料B;
S8:將步驟S7制得的材料B送入蒸汽爐內(nèi),進行蒸汽處理,蒸汽溫度為680-750℃,保溫2.3-3.4h,然后在186-195℃下保溫3-3.6h,最后冷卻到室溫,制得高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料。
進一步地,所述抑制劑,以重量份為單位,包括以下原料:碳化鎢18-24份、碳化鈮15-18份、氮化鎢12-14份、硫化鉬10-12份、氟化鈰13-16份、玄武巖纖維9-12份。
進一步地,所述粘合劑,以重量份為單位,包括以下原料:鋁化鎳18-22份、三鋁化鈦15-17份、氮化鋁9-16份、鋅8-14份、釩3-5份、釔2-4份、鋁2-3份。
進一步地,所述增強劑為701粉增強劑。
進一步地,所述潤滑劑,以重量為單位,包括以下原料:聚乙烯基異丁醚20-42份、氯化石蠟8-15份、氧化鋁微粒9-12份、硬脂酸鉛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。
進一步地,所述交聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
進一步地,所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類調(diào)節(jié)劑。
本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明制得的高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料具有良好的綜合性能,其中伸長率達到了21.52%以上,斷面收縮率達到了54.56%以上,抗拉強度達到了1290.56MPa 以上,屈服強度達到了1043.54MPa 以上,硬度達到了119.73HRC以上,材料利用率達到了92.79%以上,致密度達到了92.58%以上;
(2)本發(fā)明的高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料,通過特定的成分配比,使得汽車軸類部件粉末冶金材料整體密度均勻,致密度高,延伸率和斷面收縮率大,耐磨性、強度和硬度好,材料利用率高,適于大批量快速生產(chǎn)高性能汽車軸類部件粉末冶金材料。
具體實施方式
為便于更好地理解本發(fā)明,通過以下實施例加以說明,這些實施例屬于本發(fā)明的保護范圍,但不限制本發(fā)明的保護范圍。
在實施例中,所述高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料,以重量為單位,包括以下原料:鐵粉554-1596份、鉻粉8-11份、鉬粉6-8份、銅粉7-12份、鎳粉3-5份、氧化鉛粉5-7份、釔粉4-8份、碳化鈦粉15-22份、碳化鉭粉12-16份、錫粉8-12份、氧化鋅粉3-7份、硫化亞錳1.6-2.4份、氧化鋁粉1.2-1.8份、石墨烯粉3-6份、乙二醇乙醚醋酸酯6-9份、氯化石蠟3-5份、羥丙甲纖維素4-6份、季戊四醇5-12份、乙撐雙硬脂酸酰胺3-5份、硬酯酸5-8份、聚氯乙烯纖維4-6份、玄武巖纖維2-4份、氮化硅2-3份、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷3-6份、碳化硅1-3份、醇酸樹脂1-2份、抑制劑0.8-1.2份、粘合劑1-3份、增強劑0.7-1.2份、切削劑0.6-0.9份、潤滑劑0.8-1.5份、交聯(lián)劑0.6-1份、分散劑0.5-0.8份、調(diào)節(jié)劑0.4-0.6份;
所述抑制劑,以重量份為單位,包括以下原料:碳化鎢18-24份、碳化鈮15-18份、氮化鎢12-14份、硫化鉬10-12份、氟化鈰13-16份、玄武巖纖維9-12份;
所述粘合劑,以重量份為單位,包括以下原料:鋁化鎳18-22份、三鋁化鈦15-17份、氮化鋁9-16份、鋅8-14份、釩3-5份、釔2-4份、鋁2-3份;
所述增強劑為701粉增強劑;
所述切削劑以重量為單位,包括以下原料:硅油20-24份、醇酸樹脂12-15份、二壬基萘磺酸鈉8-12份、2,6-二叔丁基對乙酚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、乙二胺四乙酸四鉀7-9份、氨基羧酸類螯合劑3-5份、三季戊四醇14-16份;
所述潤滑劑,以重量為單位,包括以下原料:聚乙烯基異丁醚20-42份、氯化石蠟8-15份、氧化鋁微粒9-12份、硬脂酸鉛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;
所述交聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑;
所述分散劑以重量為單位,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、碳化鋁10-15份、Nb2 O5 4-6份、硫酸鎂10-13份、硬脂酸鋅42-54份、硬脂酸單甘油酯20-30份;
所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類調(diào)節(jié)劑;
所述高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料的制備方法,包括以下步驟:
S1:將鐵粉、鉻粉、鉬粉、銅粉、鎳粉、氧化鉛粉、釔粉、碳化鈦粉、碳化鉭粉、錫粉、氧化鋅粉、氧化鋁粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、聚氯乙烯纖維、玄武巖纖維加入到攪拌機中,在轉(zhuǎn)速為200-450r/min下攪拌11-16min,制得混合物A;
S2:將乙二醇乙醚醋酸酯、羥丙甲纖維素、乙撐雙硬脂酸酰胺加入攪拌機中在轉(zhuǎn)速為300-460r/min下攪拌13-19min,制得混合物B;
S3:將步驟S1制得的混合物A、步驟S2制得的混合物B、氯化石蠟、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亞錳、醇酸樹脂、抑制劑、粘合劑、增強劑、切削劑、潤滑劑、交聯(lián)劑、分散劑、調(diào)節(jié)劑加入到攪拌機中,在溫度為289-308℃,轉(zhuǎn)速為300-520r/min下攪拌1.4-3.7h,制得混合物C;
S4:將步驟S3制得的混合物C放入壓機,由壓機將所述混合物C送入預(yù)設(shè)的產(chǎn)品模具中,并在壓力為580-630MPa下壓制成生坯件;
S5:將步驟S4制得的生坯件放在燒結(jié)爐中,在氫氣和氮氣混合氣體的保護氣氛中,先在690-710℃下,預(yù)燒結(jié)42-48min,其中氫氣與氮氣的體積比為1.11-2.35:92.1-96.3,然后按以下升溫和溫度進行燒結(jié):
1)以升溫速率16-23℃/ min,從690-710℃升溫至910-950℃,并保溫7-11 min;
2)以升溫速率21-28℃/ min,從910-950℃升溫至1040-1110℃,并保溫13-17min;
3)以升溫速率10-14℃/ min,從1040-1110℃升溫至1200-1250℃,并在此溫度下燒結(jié)142-148min,制得工件;
S6:將步驟S5制得的工件進行淬火,淬火溫度為816-835℃,淬火時間為36-48min,然后以升溫速率6-14℃/ min升溫至935-946℃,保溫63-72min,再進行回火,回火溫度為234-240℃,回火保溫時間為70-75min,制得材料A;
S7:將步驟S6制得的材料A在滲碳爐中,在氣態(tài)的滲碳介質(zhì)中加熱到865-882℃,保溫4.6-5.2h,接著冷卻至126-130℃,保溫5.5-6.3h,再接著冷卻到室溫,制得材料B;
S8:將步驟S7制得的材料B送入蒸汽爐內(nèi),進行蒸汽處理,蒸汽溫度為680-750℃,保溫2.3-3.4h,然后在186-195℃下保溫3-3.6h,最后冷卻到室溫,制得高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料。
實施例1
一種高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料,以重量為單位,包括以下原料:鐵粉1080份、鉻粉8份、鉬粉6份、銅粉8份、鎳粉4份、氧化鉛粉6份、釔粉5份、碳化鈦粉18份、碳化鉭粉14份、錫粉10份、氧化鋅粉5份、硫化亞錳2份、氧化鋁粉1.5份、石墨烯粉5份、乙二醇乙醚醋酸酯8份、氯化石蠟4份、羥丙甲纖維素5份、季戊四醇8份、乙撐雙硬脂酸酰胺4份、硬酯酸6份、聚氯乙烯纖維5份、玄武巖纖維3份、氮化硅2份、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷5份、碳化硅2份、醇酸樹脂1份、抑制劑1份、粘合劑2份、增強劑1份、切削劑0.8份、潤滑劑1.2份、交聯(lián)劑0.8份、分散劑0.7份、調(diào)節(jié)劑0.5份;
所述抑制劑,以重量份為單位,包括以下原料:碳化鎢22份、碳化鈮16份、氮化鎢13份、硫化鉬11份、氟化鈰15份、玄武巖纖維10份;
所述粘合劑,以重量份為單位,包括以下原料:鋁化鎳20份、三鋁化鈦16份、氮化鋁12份、鋅13份、釩4份、釔3份、鋁2份;
所述增強劑為701粉增強劑;
所述切削劑以重量為單位,包括以下原料:硅油22份、醇酸樹脂14份、二壬基萘磺酸鈉10份、2,6-二叔丁基對乙酚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、乙二胺四乙酸四鉀8份、氨基羧酸類螯合劑4份、三季戊四醇15份;
所述潤滑劑,以重量為單位,包括以下原料:聚乙烯基異丁醚32份、氯化石蠟13份、氧化鋁微粒11份、硬脂酸鉛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;
所述交聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑;
所述分散劑以重量為單位,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、碳化鋁12份、Nb2 O5 5份、硫酸鎂12份、硬脂酸鋅46份、硬脂酸單甘油酯25份;
所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類調(diào)節(jié)劑;
所述高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料的制備方法,包括以下步驟:
S1:將鐵粉、鉻粉、鉬粉、銅粉、鎳粉、氧化鉛粉、釔粉、碳化鈦粉、碳化鉭粉、錫粉、氧化鋅粉、氧化鋁粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、聚氯乙烯纖維、玄武巖纖維加入到攪拌機中,在轉(zhuǎn)速為350r/min下攪拌13min,制得混合物A;
S2:將乙二醇乙醚醋酸酯、羥丙甲纖維素、乙撐雙硬脂酸酰胺加入攪拌機中在轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌16min,制得混合物B;
S3:將步驟S1制得的混合物A、步驟S2制得的混合物B、氯化石蠟、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亞錳、醇酸樹脂、抑制劑、粘合劑、增強劑、切削劑、潤滑劑、交聯(lián)劑、分散劑、調(diào)節(jié)劑加入到攪拌機中,在溫度為295℃,轉(zhuǎn)速為450r/min下攪拌2.5h,制得混合物C;
S4:將步驟S3制得的混合物C放入壓機,由壓機將所述混合物C送入預(yù)設(shè)的產(chǎn)品模具中,并在壓力為610MPa下壓制成生坯件;
S5:將步驟S4制得的生坯件放在燒結(jié)爐中,在氫氣和氮氣混合氣體的保護氣氛中,先在700℃下,預(yù)燒結(jié)45min,其中氫氣與氮氣的體積比為2:95,然后按以下升溫和溫度進行燒結(jié):
1)以升溫速率20℃/ min,從700℃升溫至930℃,并保溫9 min;
2)以升溫速率25℃/ min,從930℃升溫至1070℃,并保溫15min;
3)以升溫速率12℃/ min,從1070℃升溫至1230℃,并在此溫度下燒結(jié)145min,制得工件;
S6:將步驟S5制得的工件進行淬火,淬火溫度為826℃,淬火時間為22min,然后以升溫速率10℃/ min升溫至942℃,保溫68min,再進行回火,回火溫度為238℃,回火保溫時間為72min,制得材料A;
S7:將步驟S6制得的材料A在滲碳爐中,在氣態(tài)的滲碳介質(zhì)中加熱到875℃,保溫4.8h,接著冷卻至128℃,保溫5.8h,再接著冷卻到室溫,制得材料B;
S8:將步驟S7制得的材料B送入蒸汽爐內(nèi),進行蒸汽處理,蒸汽溫度為730℃,保溫2.9h,然后在192℃下保溫3.4h,最后冷卻到室溫,制得高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料。
實施例2
一種高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料,以重量為單位,包括以下原料:鐵粉554份、鉻粉8份、鉬粉6份、銅粉7份、鎳粉3份、氧化鉛粉5份、釔粉4份、碳化鈦粉15份、碳化鉭粉12份、錫粉8份、氧化鋅粉3份、硫化亞錳1.6份、氧化鋁粉1.2份、石墨烯粉3份、乙二醇乙醚醋酸酯6份、氯化石蠟3份、羥丙甲纖維素4份、季戊四醇5份、乙撐雙硬脂酸酰胺3份、硬酯酸5份、聚氯乙烯纖維4份、玄武巖纖維2份、氮化硅2份、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷3份、碳化硅1份、醇酸樹脂1份、抑制劑0.8份、粘合劑1份、增強劑0.7份、切削劑0.6份、潤滑劑0.8份、交聯(lián)劑0.6份、分散劑0.5份、調(diào)節(jié)劑0.4份;
所述抑制劑,以重量份為單位,包括以下原料:碳化鎢18份、碳化鈮15份、氮化鎢12份、硫化鉬10份、氟化鈰13份、玄武巖纖維9份;
所述粘合劑,以重量份為單位,包括以下原料:鋁化鎳18份、三鋁化鈦15份、氮化鋁9份、鋅8份、釩3份、釔2份、鋁2份;
所述增強劑為701粉增強劑;
所述切削劑以重量為單位,包括以下原料:硅油20份、醇酸樹脂12份、二壬基萘磺酸鈉8份、2,6-二叔丁基對乙酚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、乙二胺四乙酸四鉀7份、氨基羧酸類螯合劑3份、三季戊四醇14份;
所述潤滑劑,以重量為單位,包括以下原料:聚乙烯基異丁醚20份、氯化石蠟8份、氧化鋁微粒9份、硬脂酸鉛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;
所述交聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑;
所述分散劑以重量為單位,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、碳化鋁10份、Nb2 O5 4份、硫酸鎂10份、硬脂酸鋅42份、硬脂酸單甘油酯20份;
所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類調(diào)節(jié)劑;
所述高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料的制備方法,包括以下步驟:
S1:將鐵粉、鉻粉、鉬粉、銅粉、鎳粉、氧化鉛粉、釔粉、碳化鈦粉、碳化鉭粉、錫粉、氧化鋅粉、氧化鋁粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、聚氯乙烯纖維、玄武巖纖維加入到攪拌機中,在轉(zhuǎn)速為200r/min下攪拌16min,制得混合物A;
S2:將乙二醇乙醚醋酸酯、羥丙甲纖維素、乙撐雙硬脂酸酰胺加入攪拌機中在轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌19min,制得混合物B;
S3:將步驟S1制得的混合物A、步驟S2制得的混合物B、氯化石蠟、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亞錳、醇酸樹脂、抑制劑、粘合劑、增強劑、切削劑、潤滑劑、交聯(lián)劑、分散劑、調(diào)節(jié)劑加入到攪拌機中,在溫度為289℃,轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌3.7h,制得混合物C;
S4:將步驟S3制得的混合物C放入壓機,由壓機將所述混合物C送入預(yù)設(shè)的產(chǎn)品模具中,并在壓力為580MPa下壓制成生坯件;
S5:將步驟S4制得的生坯件放在燒結(jié)爐中,在氫氣和氮氣混合氣體的保護氣氛中,先在690℃下,預(yù)燒結(jié)48min,其中氫氣與氮氣的體積比為1.11: 96.3,然后按以下升溫和溫度進行燒結(jié):
1)以升溫速率16℃/ min,從690℃升溫至910℃,并保溫11 min;
2)以升溫速率21℃/ min,從910℃升溫至1040℃,并保溫17min;
3)以升溫速率10℃/ min,從1040℃升溫至1200℃,并在此溫度下燒結(jié)148min,制得工件;
S6:將步驟S5制得的工件進行淬火,淬火溫度為816℃,淬火時間為48min,然后以升溫速率6℃/ min升溫至935℃,保溫72min,再進行回火,回火溫度為234℃,回火保溫時間為75min,制得材料A;
S7:將步驟S6制得的材料A在滲碳爐中,在氣態(tài)的滲碳介質(zhì)中加熱到865℃,保溫5.2h,接著冷卻至126℃,保溫6.3h,再接著冷卻到室溫,制得材料B;
S8:將步驟S7制得的材料B送入蒸汽爐內(nèi),進行蒸汽處理,蒸汽溫度為680℃,保溫3.4h,然后在186℃下保溫3.6h,最后冷卻到室溫,制得高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料。
實施例3
一種高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料,以重量為單位,包括以下原料:鐵粉1596份、鉻粉11份、鉬粉8份、銅粉12份、鎳粉5份、氧化鉛粉7份、釔粉8份、碳化鈦粉22份、碳化鉭粉16份、錫粉12份、氧化鋅粉7份、硫化亞錳2.4份、氧化鋁粉1.8份、石墨烯粉6份、乙二醇乙醚醋酸酯9份、氯化石蠟5份、羥丙甲纖維素6份、季戊四醇12份、乙撐雙硬脂酸酰胺5份、硬酯酸8份、聚氯乙烯纖維6份、玄武巖纖維4份、氮化硅3份、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷6份、碳化硅3份、醇酸樹脂2份、抑制劑1.2份、粘合劑3份、增強劑1.2份、切削劑0.9份、潤滑劑1.5份、交聯(lián)劑1份、分散劑0.8份、調(diào)節(jié)劑0.6份;
所述抑制劑,以重量份為單位,包括以下原料:碳化鎢24份、碳化鈮18份、氮化鎢14份、硫化鉬12份、氟化鈰16份、玄武巖纖維12份;
所述粘合劑,以重量份為單位,包括以下原料:鋁化鎳22份、三鋁化鈦17份、氮化鋁16份、鋅14份、釩5份、釔4份、鋁3份;
所述增強劑為701粉增強劑;
所述切削劑以重量為單位,包括以下原料:硅油24份、醇酸樹脂15份、二壬基萘磺酸鈉12份、2,6-二叔丁基對乙酚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、乙二胺四乙酸四鉀9份、氨基羧酸類螯合劑5份、三季戊四醇16份;
所述潤滑劑,以重量為單位,包括以下原料:聚乙烯基異丁醚42份、氯化石蠟15份、氧化鋁微粒12份、硬脂酸鉛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;
所述交聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑;
所述分散劑以重量為單位,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、碳化鋁15份、Nb2 O5 6份、硫酸鎂13份、硬脂酸鋅54份、硬脂酸單甘油酯30份;
所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類調(diào)節(jié)劑;
所述高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料的制備方法,包括以下步驟:
S1:將鐵粉、鉻粉、鉬粉、銅粉、鎳粉、氧化鉛粉、釔粉、碳化鈦粉、碳化鉭粉、錫粉、氧化鋅粉、氧化鋁粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、聚氯乙烯纖維、玄武巖纖維加入到攪拌機中,在轉(zhuǎn)速為450r/min下攪拌11min,制得混合物A;
S2:將乙二醇乙醚醋酸酯、羥丙甲纖維素、乙撐雙硬脂酸酰胺加入攪拌機中在轉(zhuǎn)速為460r/min下攪拌13min,制得混合物B;
S3:將步驟S1制得的混合物A、步驟S2制得的混合物B、氯化石蠟、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亞錳、醇酸樹脂、抑制劑、粘合劑、增強劑、切削劑、潤滑劑、交聯(lián)劑、分散劑、調(diào)節(jié)劑加入到攪拌機中,在溫度為308℃,轉(zhuǎn)速為520r/min下攪拌1.4h,制得混合物C;
S4:將步驟S3制得的混合物C放入壓機,由壓機將所述混合物C送入預(yù)設(shè)的產(chǎn)品模具中,并在壓力為630MPa下壓制成生坯件;
S5:將步驟S4制得的生坯件放在燒結(jié)爐中,在氫氣和氮氣混合氣體的保護氣氛中,先在710℃下,預(yù)燒結(jié)42min,其中氫氣與氮氣的體積比為2.35:92.1,然后按以下升溫和溫度進行燒結(jié):
1)以升溫速率23℃/ min,從710℃升溫至950℃,并保溫7 min;
2)以升溫速率28℃/ min,從950℃升溫至1110℃,并保溫13min;
3)以升溫速率14℃/ min,從1110℃升溫至1250℃,并在此溫度下燒結(jié)142min,制得工件;
S6:將步驟S5制得的工件進行淬火,淬火溫度為835℃,淬火時間為36min,然后以升溫速率14℃/ min升溫至946℃,保溫63min,再進行回火,回火溫度為240℃,回火保溫時間為70min,制得材料A;
S7:將步驟S6制得的材料A在滲碳爐中,在氣態(tài)的滲碳介質(zhì)中加熱到882℃,保溫4.6h,接著冷卻至130℃,保溫5.5h,再接著冷卻到室溫,制得材料B;
S8:將步驟S7制得的材料B送入蒸汽爐內(nèi),進行蒸汽處理,蒸汽溫度為750℃,保溫2.3h,然后在195℃下保溫3h,最后冷卻到室溫,制得高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料。
對實施例1-3制得高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料進行性能測試,結(jié)果如下表所示。
從上表結(jié)果可以看出,本發(fā)明制得的高耐磨性的汽車軸類部件粉末冶金材料具有良好的綜合性能,其中伸長率達到了21.52%以上,斷面收縮率達到了54.56%以上,抗拉強度達到了1290.56MPa 以上,屈服強度達到了1043.54MPa 以上,硬度達到了119.73HRC以上,材料利用率達到了92.79%以上,致密度達到了92.58%以上,可見本發(fā)明制得的汽車軸類部件粉末冶金材料整體密度均勻,致密度高,延伸率和斷面收縮率大,耐磨性、強度和硬度較好,材料利用率高。
以上內(nèi)容不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明,對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。