[发明专利]一种发动机曲轴连杆粉末冶金制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，具体属于一种发动机曲轴连杆粉末冶金制备方法。

背景技术

粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种降低产品成本、稳定性强、抗扭曲性能好的发动机曲轴连杆粉末冶金制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种发动机曲轴连杆粉末冶金制备方法，包括有以下工艺步骤：

1)、原料组分由以下重量份的组成：7-9份硬质相、10-12份粘接相、2-4份抑制相、40-42份合金相、1.5-2.5份润滑剂组成，所述抑制相是由以下质量百分比的原料组成：7-9％VC、10-12％SiC、14-16％钛白粉、10-15％石墨烯，余量为二氧化锆，将上述原料放入高速搅拌机中高速搅拌；

2)、搅拌后进行压制步骤、烧结步骤，在烧结步骤中烧结炉内烧结1.5～2.5h，烧结炉温1150℃～1200℃，烧结后的曲轴连杆坯件放入石英砂中自然冷却；

3)、冷却后的曲轴连杆表面分别进行表面可控气氛热处理、渗碳处理：可控气氛热处理是向热处理炉中通入混合气体，氮气通入量在120～150ml/min，乙醇通入量在60～64ml/min，丙烷通入量在14～16ml/min，保持炉气气氛组成重量份范围控制在氮气含量45～48份、氦气含量25～28份、二氧化碳含量16～18份；然后放入渗碳炉内渗碳，渗碳温度800～840℃，时间15～18小时，渗碳后随炉冷却。

所述硬质相是由以下质量百分比的原料组成：5-7％氮化铌、2.5-3.5％碳化钼、1.5-2.2％碳化钛、0.4-0.8％碳化钒、0.24-0.36％碳化钨，余量为硼化硅。

所述硬质相是由以下质量百分比的原料组成：6％氮化铌、3％碳化钼、1.8％碳化钛、0.6％碳化钒、0.3％碳化钨，余量为硼化硅。

本发明的有益效果：

1、由于粉末冶金方法能压制成最终尺寸的压坯，而不需要或很少需要随后的机械加工，故能大大节约金属，降低产品成本。用粉末冶金方法制造产品时，金属的损耗只有1-5％，而用一般熔铸方法生产时，金属的损耗可能会达到80％；2、由于粉末冶金工艺在材料生产过程中并不熔化材料，也就不怕混入由坩埚和脱氧剂等带来的杂质，而烧结一般在真空和还原气氛中进行，不怕氧化，也不会给材料任何污染，故有可能制取高纯度的材料；3、粉末冶金法能保证材料成分配比的正确性和均匀性。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明

一种发动机曲轴连杆粉末冶金制备方法，包括有以下工艺步骤：

1)、原料组分由以下重量份的组成：7-9份硬质相、10-12份粘接相、2-4份抑制相、40-42份合金相、1.5-2.5份润滑剂组成，所述抑制相是由以下质量百分比的原料组成：7-9％VC、10-12％SiC、14-16％钛白粉、10-15％石墨烯，余量为二氧化锆，将上述原料放入高速搅拌机中高速搅拌；

2)、搅拌后进行压制步骤、烧结步骤，在烧结步骤中烧结炉内烧结1.5～2.5h，烧结炉温1150℃～1200℃，烧结后的曲轴连杆坯件放入石英砂中自然冷却；

3)、冷却后的曲轴连杆表面分别进行表面可控气氛热处理、渗碳处理：可控气氛热处理是向热处理炉中通入混合气体，氮气通入量在120～150ml/min，乙醇通入量在60～64ml/min，丙烷通入量在14～16ml/min，保持炉气气氛组成重量份范围控制在氮气含量45～48份、氦气含量25～28份、二氧化碳含量16～18份；然后放入渗碳炉内渗碳，渗碳温度800～840℃，时间15～18小时，渗碳后随炉冷却。