[发明专利]一种汽车轴类部件粉末冶金材料

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种汽车轴类部件粉末冶金材料。

背景技术

粉末冶金技术是将材料科学和金属成形技术完善的结合起来一种新型技术，因为高效、无切削加工、节材、节能、环保而被广泛使用于各种行业。

粉末冶金结构件制品材料成分不受熔炼限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它结构组分，并且在相当大的范围内根据要求进行调整，进而在力学性能上能达到与钢件匹配的效果。

粉末冶金机械化程度高，既能减少人员，又能提高效率，进而节约成本。粉末冶金技术能取代传统的制造工艺，为广大传统企业节约成本。

但是，现有的汽车轴类部件粉末冶金材料，由于配方不够完善、混料不均匀，导致材料利用率低，压制成的生坯的不均匀，通过热处理所得的零件的整体密度不均匀，致密度低，延伸率和断面收缩率小，耐磨性、强度和硬度较差。

发明内容

本发明提供一种汽车轴类部件粉末冶金材料，以解决现有汽车轴类部件粉末冶金材料整体密度不均匀，致密度低，延伸率和断面收缩率小，耐磨性、强度和硬度较差，材料利用率低，制备成本高等问题。本发明的汽车轴类部件粉末冶金材料，通过特定的成分配比，使得汽车轴类部件粉末冶金材料整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性、强度和硬度好，材料利用率高，适于大批量快速生产高性能汽车轴类部件粉末冶金材料。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种汽车轴类部件粉末冶金材料，以重量为单位，包括以下原料：铁粉550-1600份、铬粉5-9份、钼粉4-8份、铜粉6-10份、镍粉3-5份、氧化铅粉4-7份、钇粉3-6份、碳化钛粉12-24份、碳化钽粉9-16份、锡粉8-12份、氧化锌粉3-7份、硫化亚锰1.6-2.4份、氧化铝粉1.2-1.8份、石墨烯粉3-6份、聚丙烯树脂6-9份、聚乙烯蜡3-5份、羟丙甲纤维素4-6份、季戊四醇5-12份、乙撑双硬脂酸酰胺3-5份、硬酯酸5-8份、硼纤维4-6份、玄武岩纤维2-4份、氮化硅2-3份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷3-6份、碳化硅1-3份、磷酸三丁氧基乙酯1-2份、抑制剂0.8-1.2份、粘合剂1-3份、增强剂0.7-1.2份、切削剂0.6-0.9份、润滑剂0.8-1.5份、交联剂0.6-1份、分散剂0.5-0.8份、调节剂0.4-0.6份；

所述切削剂以重量为单位，包括以下原料：硅油20-24份、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯12-15份、二壬基萘磺酸钠8-12份、2，6-二叔丁基对乙酚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、乙二胺四乙酸四钾7-9份、氨基羧酸类螯合剂3-5份、三季戊四醇14-16份；

所述分散剂以重量为单位，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、碳化铝10-15份、Nb₂ O₅ 4-6份、硫酸镁10-13份、硬脂酸锌42-54份、硬脂酸单甘油酯20-30份；

所述汽车轴类部件粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将铁粉、铬粉、钼粉、铜粉、镍粉、氧化铅粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、氧化锌粉、氧化铝粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、硼纤维、玄武岩纤维加入到搅拌机中，在转速为200-300r/min下搅拌12-16min，制得混合物A；

S2：将聚丙烯树脂、羟丙甲纤维素、乙撑双硬脂酸酰胺加入搅拌机中在转速为300-400r/min下搅拌14-18min，制得混合物B；

S3：将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、聚乙烯蜡、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亚锰、磷酸三丁氧基乙酯、抑制剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、交联剂、分散剂、调节剂加入到搅拌机中，在温度为265-300℃，转速为300-500r/min下搅拌1.5-3.5h，制得混合物C；

S4：将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中，并在压力为580-630MPa下压制成生坯件；

S5：将步骤S4制得的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在690-710℃下，预烧结42-48min，其中氢气与氮气的体积比为1.11-2.35:92.1-96.3，然后按以下升温和温度进行烧结：