專利名稱：一種壓縮機閥片粉末冶金的制備方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及一種壓縮機閥片粉末冶金的制備方法，屬于鑄造領域。
背景技術：
隨著我國經(jīng)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(chǎn)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(jīng)濟優(yōu)勢。但粉末冶金結構件存在一個弱點:產(chǎn)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(chǎn)品密度，三是產(chǎn)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(chǎn)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，提供一種壓縮機閥片粉末冶金的制備 方法。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種壓縮機閥片粉末冶金的制備方法，它包括以下步驟:
(O配料:所述的壓縮機閥板是由下述重量百分比的原料制成:
0.2-0.6% 的石墨、0.2-0.4% 的鉻、0.4-0.6% 的錳、0.2-0.4% 的鎳、0.2-0.4% 的石英砂粉、0.8-1%的鋁、1-2%的銅、1-1.2%的改性助劑、其余為鐵；
所述的改性助劑是由下述重量份的原料制成:
納米二氧化硅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、納米鐵粉2-4、脂肪醇聚氧乙烯醚2-3、液體石蠟3-4、3_縮水甘油醚氧基丙基二甲氧基娃燒0.8-1、水適量；
所述的改性助劑的制備方法包括以下步驟:
A、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，加入上述重量份的納米鐵粉、脂肪醇聚氧乙烯醚，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二氧化硅顆粒分散到水中，得到含納米二氧化硅的懸浮液；
D、在上述含納米二氧化硅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3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷與步驟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:將上述重量份的各原料混合均勻后放入冷壓模具內，在800_900MPa的壓力下壓制1-3分鐘，制成冷壓毛坯；
(3)燒結:在燒結氣氛為真空、還原性氣氛或惰性氣氛的條件下，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300-500°C下預燒5_10分鐘，然后以5_7°C /分的速度升高溫度，當溫度達到700-800°C時，恒溫15-25分鐘，再以3_5°C /分的速度升高溫度，當溫度達到1000-1100°C時，恒溫1-2小時，得到壓縮機閥板的半成品；
(4)浸油:將32#機油倒入桶內，用電熱管加熱至80-95°C，將上述壓縮機閥板的半成品放入鐵絲籃內，吊入盛有機油并加熱的鐵桶內，浸25-35分鐘后吊出浙干；
(5)蒸汽處理:將上述壓縮機閥板的半成品放入蒸汽處理爐內進行蒸汽處理，溫度為540-560°C，處理時間為40-60min，即得所述壓縮機閥板成品。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二氧化硅和硬脂酸鈣，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(chǎn)生。
具體實施例方式實施例1
一種壓縮機閥片粉末冶金的制備方法，它包括以下步驟: (O配料:所述的壓縮機閥板是由下述重量百分比的原料制成:
0.6%的石墨、0.4%的鉻、0.6%的錳、0.4%的鎳、0.4%的石英砂粉、1%的鋁、2%的銅、1.2%的改性助劑、其余為鐵；
所述的改性助劑是由下述重量份的原料制成:
納米二氧化硅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、納米鐵粉4、脂肪醇聚氧乙烯醚3、液體石蠟4、縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷0.8、水適量;
所述的改性助劑的制備方法包括以下步驟:
A、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，加入上述重量份的納米鐵粉、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二氧化硅顆粒分散到水中，得到含納米二氧化硅的懸浮液；
D、在上述含納米二氧化硅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3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷與步驟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:將上述重量份的各原料混合均勻后放入冷壓模具內，在900MPa的壓力下壓制1-3分鐘，制成冷壓毛坯；
(3)燒結:在燒結氣氛為真空、還原性氣氛或惰性氣氛的條件下，將上述冷壓毛坯在5MPa的壓力下進行燒結，溫度制度為:先在500°C下預燒10分鐘，然后以7V /分的速度升高溫度，當溫度達到800°C時，恒溫25分鐘，再以5°C /分的速度升高溫度，當溫度達到1100°C時，恒溫2小時，得到壓縮機閥板的半成品；
(4)浸油:將32#機油倒入桶內，用電熱管加熱至95°C，將上述壓縮機閥板的半成品放入鐵絲籃內，吊入盛有機油并加熱的鐵桶內，浸35分鐘后吊出浙干；
(5)蒸汽處理:將上述壓縮機閥板的半成品放入蒸汽處理爐內進行蒸汽處理，溫度為560°C，處理時間為60min，即得所述壓縮機閥板成品。性能測試:
極限拉伸強度強度σ b (MPa): 823 屈服強度σ s (MPa): 513 伸長率 δ 5 (%): 16.4 斷面收縮率 Ψ (%): 41。
權利要求
1.一種壓縮機閥片粉末冶金的制備方法，其特征在于它包括以下步驟 (1)配料所述的壓縮機閥板是由下述重量百分比的原料制成O. 2-0. 6% 的石墨、O. 2-0. 4% 的鉻、O. 4-0. 6% 的錳、O. 2-0. 4% 的鎳、O. 2-0. 4% 的石英砂粉、O. 8-1%的鋁、1-2%的銅、1-1. 2%的改性助劑、其余為鐵； 所述的改性助劑是由下述重量份的原料制成 納米二氧化硅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、納米鐵粉2-4、脂肪醇聚氧乙烯醚2-3、液體石蠟3-4、3_縮水甘油醚氧基丙基二甲氧基娃燒O. 8-1、水適量； 所述的改性助劑的制備方法包括以下步驟 A、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，加入上述重量份的納米鐵粉、脂肪醇聚氧乙烯醚，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二氧化硅顆粒分散到水中，得到含納米二氧化硅的懸浮液； D、在上述含納米二氧化硅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3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷與步驟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各原料混合均勻后放入冷壓模具內，在800-900MPa的壓力下壓制1-3分鐘，制成冷壓毛坯； (3)燒結在燒結氣氛為真空、還原性氣氛或惰性氣氛的條件下，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300-500°C下預燒5_10分鐘，然后以5_7°C /分的速度升高溫度，當溫度達到700-800°C時，恒溫15-25分鐘，再以3_5°C /分的速度升高溫度，當溫度達到1000-110(TC時，恒溫1-2小時，得到壓縮機閥板的半成品； (4)浸油將32#機油倒入桶內，用電熱管加熱至80-95°C，將上述壓縮機閥板的半成品放入鐵絲籃內，吊入盛有機油并加熱的鐵桶內，浸25-35分鐘后吊出浙干； (5)蒸汽處理將上述壓縮機閥板的半成品放入蒸汽處理爐內進行蒸汽處理，溫度為540-560°C，處理時間為40-60min，即得所述壓縮機閥板成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓縮機閥片粉末冶金的制備方法，它包括以下步驟所述的壓縮機閥板是由下述重量百分比的原料制成0.2-0.6%的石墨、0.2-0.4%的鉻、0.4-0.6%的錳、0.2-0.4%的鎳、0.2-0.4%的石英砂粉、0.8-1%的鋁、1-2%的銅、1-1.2%的改性助劑、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二氧化硅和硬脂酸鈣，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(chǎn)生。
文檔編號B22F5/00GK103252494SQ201310120378
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