專利名稱：一種閥座粉末冶金的制備方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及一種閥座粉末冶金的制備方法，屬于鑄造領域。
背景技術：
隨著我國經濟不斷發(fā)展，粉末冶金結構用途越來越廣。粉末冶金作為一種近凈成型技術，在生產結構件等批量大、尺寸精度高、加工費高昂的零件時有很大的經濟優(yōu)勢。但粉末冶金結構件存在一個弱點:產品在未燒結前壓坯強度很低，導致成型與搬運過程中容易出現(xiàn)裂紋，且無法在制造過程中探知。這在某些應用上如汽車關鍵部位零件是致命的缺陷，導致了粉末冶金結構件只能應用在中低風險受力件上，使用范圍受到了很大的限制。粉末冶金結構件強度主要受三方面因數(shù)影響:一是材料成分，二是產品密度，三是產品在成型與搬運過程中是否出現(xiàn)裂紋。材料成分影響制造成本，產品密度對成型機臺與模具損耗影響很大，而裂紋主要受壓坯強度影響，且很難探知。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種閥座粉末冶金的制備方法。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種閥座粉末冶金的制備方法，它包括以下步驟:
(O配料:所述的閥座是由下述重量百分比的原料制成:
0.4-0.6% 的鎳 、0.2-0.3% 的碳、0.2-0.4% 的硫化錳、0.2-0.3% 的釩、0.6 -0.8% 的石墨粉、0.1-0.2%的鉻、0.3-0.4%的硅、1-2%的改性助劑、10-20%的銅、其余為鐵；
所述的改性助劑是由下述重量份的原料制成:
納米鉀長石粉90-100、氫氧化鈣30-40、硬脂酸30-40、過氧化二異丙苯6_8、聚乙烯醋酸乙烯酯8-10、失水山梨醇單油酸酯2-4、脂肪醇聚氧乙烯醚2-3、液體石蠟3-4、乙烯基三(β _甲氧基乙氧基)娃燒0.8-1、水適量；
所述的改性助劑的制備方法包括以下步驟:
Α、將上述重量份的氫氧化鈣加入到等質量的水中，在90-110°C下攪拌加熱20-30分鐘，得氫氧化鈣水溶液；
B、將上述重量份的硬脂酸加熱到60-70°C，加入上述重量份的失水山梨醇單油酸酯、月旨肪醇聚氧乙烯醚，升高溫度至于80-85°C，恒溫攪拌1-2小時，在攪拌條件下緩慢添加入上述氫氧化鈣水溶液，添加完畢后繼續(xù)攪拌1-2小時，得混合液；
C、將上述重量份的納米鉀長石粉顆粒分散到水中，得到含納米鉀長石粉的懸浮液；
D、在上述含納米鉀長石粉的懸浮液中加入上述重量份的過氧化二異丙苯、聚乙烯醋酸乙烯酯、液體石蠟在500-600轉/分的速度下攪拌40-50分鐘，再加入上述重量份的乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷與步驟B得到的混合液，高速1800-2000轉/分攪拌20-30分鐘，烘干，研碎成超細粉末，即得所述改性助劑。(2)壓制:將上述重量份的銅、鐵、改性助劑預先混合，再加入剩余各原料混合，在600-1000 MPa的壓力下壓制3_4分鐘，制成冷壓毛坯；
(3)燒結:在燒結氣氛為氮氫體積比為1:3-4的條件下，將上述冷壓毛坯在l_5MPa的壓力下進行燒結，溫度制度為:先在800-900°C下預燒20-30分鐘，再在溫度為900-1200°C下恒溫燒結1-2小時，然后再以4-6°C /分的速度降低溫度至常溫冷卻，得到毛坯；
(4)整形:將燒結后的毛坯用整形模具對其進行整形，得半成品；
(5)熱處理:將上述半成品在860-880°C下保溫1-3小時，然后進入油槽淬火，油溫為45-55 0C ；
(6)冷處理:將熱處理后的半成品在常溫下靜置18-20小時，放入-50--60°C的環(huán)境下冷處理60-80分鐘；
(7) 回火:將冷處理后的半成品送入回火爐回火1-2小時，回火溫度200-250°C，保溫1-2小時；
(8)碳氮共滲:將重量比為2-3:1-2:1的氰化鈉、碳酸鈉、氯化鈉混合，在800-900°C下加熱熔解，然后降低溫度到700-750°C，將上述回火后的半成品放入，浸潰40-60分鐘；
(9)油冷:將上述碳氮共滲后的半成品放入32#常溫機油中，浸至1-2小時，取出浙干，即得所述閥座。所述的每升磷化液溶液中所含原料重量(g)為:
磷酸鋅60-70、磷酸錳50-60、磷酸鈣10-15、硫化錳酸鎳3_6、酒石酸2_4。本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明通過加入的改性助劑，在混合原料中提供了超細粉末，這種超細粉末能夠填充在大顆粒的縫隙間，從而提高了混合料的松裝密度，且該超細粉末的主要成分為納米鉀長石粉和硬脂酸鈣，通過硅烷偶聯(lián)劑、過氧化二異丙苯等助劑得到的新型改性助劑，進一步提高了制品的耐磨性等各項物理特性，其中聚乙烯醋酸乙烯酯和液體石蠟作為潤滑劑添加到改性助劑中，增強了該改性助劑在混合壓制的效果，在同等壓制壓力下大幅提高粉末冶金結構件壓坯強度，改變了原材料顆粒結合形態(tài)與孔隙形狀，從根源上解決了裂紋的產生。
具體實施例方式實施例1
一種閥座粉末冶金的制備方法，它包括以下步驟:
(O配料:所述的閥座是由下述重量百分比的原料制成:
0.6%的鎳、0.3%的碳、0.4%的硫化錳、0.3%的釩、0.8%的石墨粉、0.2%的鉻、0.4%的硅、2%的改性助劑、20%的銅、其余為鐵；
所述的改性助劑是由下述重量份的原料制成:
納米鉀長石粉100、氫氧化鈣40、硬脂酸40、過氧化二異丙苯8、聚乙烯醋酸乙烯酯10、失水山梨醇單油酸酯4、脂肪醇聚氧乙烯醚3、液體石蠟4、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷0.8、水適量；
所述的改性助劑的制備方法包括以下步驟:
Α、將上述重量份的氫氧化鈣加入到等質量的水中，在110°C下攪拌加熱20-30分鐘，得氫氧化鈣水溶液；
B、將上述重量份的硬脂酸加熱到70°C，加入上述重量份的失水山梨醇單油酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚，升高溫度至于85°C，恒溫攪拌2小時，在攪拌條件下緩慢添加入上述氫氧化鈣水溶液，添加完畢后繼續(xù)攪拌2小時，得混合液；
C、將上述重量份的納米鉀長石粉顆粒分散到水中，得到含納米鉀長石粉的懸浮液；
D、在上述含納米鉀長石粉的懸浮液中加入上述重量份的過氧化二異丙苯、聚乙烯醋酸乙烯酯、液體石蠟在600轉/分的速度下攪拌50分鐘，再加入上述重量份的乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷與步驟B得到的混合液，高速2000轉/分攪拌30分鐘，烘干，研碎成超細粉末，即得所述改性助劑。(2)壓制:將上述重量份的銅、鐵、改性助劑預先混合，再加入剩余各原料混合，在1000 MPa的壓力下壓制4分鐘，制成冷壓毛坯；
(3)燒結:在燒結氣氛為氮氫體積比為1:4的條件下，將上述冷壓毛坯在5MPa的壓力下進行燒結，溫度制度為:先在900°C下預燒30分鐘，再在溫度為1200°C下恒溫燒結2小時，然后再以6°C /分的速度降低溫度至常溫冷卻，得到毛坯；
(4)整形:將燒結后的毛坯用整形模具對其進行整形，得半成品；
(5)熱處理:將上述半成品在880°C下保溫3小時，然后進入油槽淬火，油溫為55°C；
(6)冷處理:將熱處理 后的半成品在常溫下靜置20小時，放入_60°C的環(huán)境下冷處理80分鐘；
(7)回火:將冷處理后的半成品送入回火爐回火1-2小時，回火溫度250°C，保溫2小
時；
(8)碳氮共滲:將重量比為3:2:1的氰化鈉、碳酸鈉、氯化鈉混合，在800-900°C下加熱熔解，然后降低溫度到700-750°C，將上述回火后的半成品放入，浸潰60分鐘；
(9)油冷:將上述碳氮共滲后的半成品放入32#常溫機油中，浸至2小時，取出浙干，SP得所述閥座。性能測試:
極限拉伸強度強度σ b (MPa): 817 屈服強度σ s (MPa): 512 伸長率 δ 5 (%): 16.6 斷面收縮率Ψ (%): 40。
權利要求
1.一種閥座粉末冶金的制備方法，其特征在于它包括以下步驟 (1)配料所述的閥座是由下述重量百分比的原料制成O. 4-0. 6% 的鎳、O. 2-0. 3% 的鎢、O. 2-0. 4% 的硫化錳、O. 2-0. 3% 的釩、O. 6 -O. 8% 的石墨粉、O. 1-0. 2%的鉻、O. 3-0. 4%的硅、1-2%的改性助劑、10-20%的銅、其余為鐵； 所述的改性助劑是由下述重量份的原料制成 納米鉀長石粉90-100、氫氧化鈣30-40、硬脂酸30-40、過氧化二異丙苯6_8、聚乙烯醋酸乙烯酯8-10、失水山梨醇單油酸酯2-4、脂肪醇聚氧乙烯醚2-3、液體石蠟3-4、乙烯基三(β _甲氧基乙氧基)娃燒O. 8-1、水適量； 所述的改性助劑的制備方法包括以下步驟 Α、將上述重量份的氫氧化鈣加入到等質量的水中，在90-110°C下攪拌加熱20-30分鐘，得氫氧化鈣水溶液； B、將上述重量份的硬脂酸加熱到60-70°C，加入上述重量份的失水山梨醇單油酸酯、月旨肪醇聚氧乙烯醚，升高溫度至于80-85°C，恒溫攪拌1-2小時，在攪拌條件下緩慢添加入上述氫氧化鈣水溶液，添加完畢后繼續(xù)攪拌1-2小時，得混合液； C、將上述重量份的納米鉀長石粉顆粒分散到水中，得到含納米鉀長石粉的懸浮液； D、在上述含納米鉀長石粉的懸浮液中加入上述重量份的過氧化二異丙苯、聚乙烯醋酸乙烯酯、液體石蠟在500-600轉/分的速度下攪拌40-50分鐘，再加入上述重量份的乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷與步驟B得到的混合液，高速1800-2000轉/分攪拌20-30分鐘，烘干，研碎成超細粉末，即得所述改性助劑； (2)壓制將上述重量份的銅、鐵、改性助劑預先混合，再加入剩余各原料混合，在600-1000 MPa的壓力下壓制3_4分鐘，制成冷壓毛坯； (3)燒結在燒結氣氛為氮氫體積比為1:3-4的條件下，將上述冷壓毛坯在l_5MPa的壓力下進行燒結，溫度制度為先在800-900°C下預燒20-30分鐘，再在溫度為900-1200°C下恒溫燒結1-2小時，然后再以4-6°C /分的速度降低溫度至常溫冷卻，得到毛坯； (4)整形將燒結后的毛坯用整形模具對其進行整形，得半成品； (5)熱處理將上述半成品在860-880°C下保溫1-3小時，然后進入油槽淬火，油溫為45-55 0C ； (6)冷處理將熱處理后的半成品在常溫下靜置18-20小時，放入-50--60°C的環(huán)境下冷處理60-80分鐘； (7)回火將冷處理后的半成品送入回火爐回火1-2小時，回火溫度200-250°C，保溫1-2小時； (8)碳氮共滲將重量比為2-3:1-2:1的氰化鈉、碳酸鈉、氯化鈉混合，在800-900°C下加熱熔解，然后降低溫度到700-750°C，將上述回火后的半成品放入，浸潰40-60分鐘； (9)油冷將上述碳氮共滲后的半成品放入32#常溫機油中，浸至1-2小時，取出浙干，即得所述閥座。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種閥座粉末冶金的制備方法，它包括以下步驟所述的閥座是由下述重量百分比的原料制成0.4-0.6%的鎳、0.2-0.3%的碳、0.2-0.4%的硫化錳、0.2-0.3%的釩、0.6-0.8%的石墨粉、0.1-0.2%的鉻、0.3-0.4%的硅、1-2%的改性助劑、10-20%的銅、其余為鐵；本發(fā)明通過加入的改性助劑，在混合原料中提供了超細粉末，這種超細粉末能夠填充在大顆粒的縫隙間，從而提高了混合料的松裝密度，且該超細粉末的主要成分為納米鉀長石粉和硬脂酸鈣，通過硅烷偶聯(lián)劑等助劑得到的新型改性助劑，進一步提高了制品的耐磨性等各項物理特性，其中聚乙烯醋酸乙烯酯和液體石蠟作為潤滑劑添加到改性助劑中，增強了該改性助劑在混合壓制的效果，在同等壓制壓力下大幅提高粉末冶金結構件壓坯強度，改變了原材料顆粒結合形態(tài)與孔隙形狀，從根源上解決了裂紋的產生。
文檔編號B22F1/00GK103252498SQ20131012037
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權日2013年4月9日
發(fā)明者吳建平 申請人:吳建平