一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的材料及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的材料及方法，用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板采用的原材料為316L型不銹鋼粉末，組分和含量如下：Cr16-18％，Ni12-14％，Mo2-3％，F(xiàn)e為余量。本發(fā)明生產(chǎn)出的調(diào)整墊板在2MPa壓力下，其密封無泄漏；少剩磁：不大于2高斯，滿足產(chǎn)品的性能要求，以及尺寸精度、形位公差及表面粗糙度均達(dá)到圖紙要求和國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
【專利說明】一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的材料及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的材料及方法，特別是涉及一種一 次壓制一次燒結(jié)粉末冶金生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的材料及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車廢氣排放不合格是我國霧霾產(chǎn)生的重要因素之一，嚴(yán)重影響了我國人民的身 體健康，隨著汽車量的增加，大氣環(huán)境越來越惡化。汽車電控泵是汽車達(dá)到歐IV和國五環(huán)保 標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要部件，汽車電控泵的調(diào)整墊板是汽車電控泵的關(guān)鍵零件，性能要求極高：硬 度HBW190-215、耐腐蝕、剩磁不大于2高斯，密度高在2Mpa壓力下密封無泄漏。因此，各國 對調(diào)整墊板都采用了較高的工藝技術(shù)和較好的原材料。例如：目前歐美等國家采用316型 不銹鋼（0Crl7Nil4M 〇2)板機(jī)械加工制造。
[0003] 調(diào)整墊板一般采用機(jī)械加工方法得到，其具體為：調(diào)整墊板的外形和內(nèi)孔為長方 形，四角有4個(gè)4. 5m/m左右的小通孔，小孔均有尺寸和位置度的要求，正反面均有油槽，調(diào) 整墊板的反面內(nèi)孔上還有二個(gè)耳朵，零件的尺寸公差、形位公差、油槽底表面粗糙度和調(diào)整 墊板的正反兩個(gè)端面粗糙度均有一定的要求，由于零件材料有少剩磁磁性，因此在平面磨 床上不能加工，在研制初期，在數(shù)控銑床上進(jìn)行油槽修整和平面加工，由于沒有磁性，只能 用專用軋具軋好以后進(jìn)行加工，加工效率低下，10件/小時(shí)，成本較高，約85元一個(gè)，裝軋時(shí) 支頭螺絲一支緊零件要稍翹起，這樣產(chǎn)品就很難達(dá)到性能要求，即使使用數(shù)銑機(jī)械加工，油 槽底部的粗糙度也很難達(dá)到要求。
[0004] 后來，也有采用粉末冶金工藝的，例如：（1)采用SS - 306不銹鋼粉末加石墨的 粉末冶金制造，其工藝為混料一壓制一燒結(jié)一整形，成品密度為6.6 - 7. lg/cm3,硬度為 HBW140-160,由于有碳的存在，產(chǎn)品剩磁大，密度稍低，在2Mpa壓力下不能密封，出現(xiàn)泄漏 現(xiàn)象，無法滿足產(chǎn)品的性能要求。（2)306型不銹鋼粉末壓坯燒結(jié)滲銅法，其工藝流程為混 料一壓制一燒結(jié)一滲銅一整形。成品密度大于7. 3g/cm3,無磁性，硬度可達(dá)到HBW180左右， 在2Mpa壓力下無滲漏現(xiàn)象，但有色金屬含量達(dá)到12%左右，浸滲銅塊要另有模具壓制，滲 銅工序相當(dāng)于二次燒結(jié)，工序復(fù)雜，成本高昂。（3) 306不銹鋼一次壓制燒結(jié)浸滲法，其工藝 為混料-壓制-燒結(jié)-浸滲塑料-固化-整形，密度>6. 9g/cm3,硬度可達(dá)到HBW180-190， 采用1180度高溫?zé)Y(jié)，但浸滲到表面多，里面的毛細(xì)孔浸滲少，產(chǎn)品附加之后容易泄漏。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的材料及 方法，生產(chǎn)出的調(diào)整墊板在2Mpa壓力下，其密封無泄漏；少剩磁：不大于2高斯，滿足產(chǎn)品 的性能要求。
[0006] 本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào) 整墊板的材料，其特征在于，其采用的原材料為SS - 316L型不銹鋼粉末，組分和含量如下： Cr 16-18%，Nil2-14%，Mo2-3%，F(xiàn)e為余量，在該粉噴霧時(shí)熔入P0. 07%，另外加入3% - 5%的磷鐵粉和1%的硬脂酸鋅作為添加劑。
[0007] 本發(fā)明還提供一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的方法，其特征在于，該制備方 法包括以下步驟：
[0008] 步驟一、配料和混料步驟，首先選取Cr 16-18%，Nil2-14%，Mo2-3%，F(xiàn)e為余量 的SS - 316L型不銹鋼粉末，在該粉噴霧時(shí)熔入P0. 07%，另外加入3% - 5%的磷鐵粉和 1%的硬脂酸鋅作為添加劑；其粒度配比：用-100/150目篩過篩得到11% - 13%的不銹鋼 粉末，用-150-200目篩過篩得到13% - 17%的不銹鋼粉末，用-325目篩過篩得到38% - 41. 5 %的不銹鋼粉末，用-200/325目篩過篩得到余量的不銹鋼粉末；然后在配好的不銹 鋼粉末中熔入磷鐵粉3 % - 5 %，硬脂酸鋅1 %進(jìn)行配料，為了減少粉末偏析，加入0. 2 - 0. 3%的20#機(jī)油，在雙錐形混料機(jī)中，混料45 - 60分鐘，然后用60目篩過篩，完成混料；
[0009] 步驟二，壓制步驟，將步驟一混制好的料，放入200噸粉末液壓機(jī)模具內(nèi)進(jìn)行壓 制，壓制壓力約8T/cm 2,壓制厚度Η根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格分檔調(diào)整，模具采用一上一下模具，模具 的內(nèi)孔、小孔的收縮率一般為3-4%，上下模均有0.5*45°倒角設(shè)計(jì)；制成的壓坯密度為 6. 5+0. 05g/cm3 ;然后采用排水法用儀器測量壓制密度是否合格，另外再檢驗(yàn)厚度；
[0010] 步驟三，脫脂與真空燒結(jié)步驟，將壓坯放入脫脂爐，脫脂溫度為550°c -570°c， 脫脂時(shí)間為3-5小時(shí)，壓坯冷卻后，放入真空燒結(jié)爐進(jìn)行真空燒結(jié)，真空燒結(jié)溫度 1135-1165°C，真空度小于5pa，真空燒結(jié)時(shí)間2 - 3小時(shí)；然后用檢具測量內(nèi)孔的尺寸，小 孔的尺寸和位置度；
[0011] 步驟四，壓平步驟，將真空燒結(jié)后冷卻的壓坯用100噸壓機(jī)壓平；
[0012] 步驟五，噴砂步驟，壓坯的上下兩個(gè)端面分別有一條槽；槽深有一定的公差要求， 槽底有一定的表面粗糙度要求，將壓坯用噴砂機(jī)進(jìn)行噴砂加工，達(dá)到了槽底表面粗糙度 Ral. 6的要求；
[0013] 步驟六，壓槽、初磨和精密步驟，為確保產(chǎn)品厚度精度，兩端面平面度，平行度及槽 的深度公差，將壓坯放在35噸液壓機(jī)上進(jìn)行壓槽、使用高精度雙端面磨床進(jìn)行初磨，達(dá)到 了兩面密封槽深度的尺寸精度，制成了半成品；然后再精磨達(dá)到成品厚度尺寸要求；
[0014] 步驟七，去毛刺和銳邊步驟，壓制時(shí)上下模具對徑及孔均有粉末冶金的小的 0. 5*45°倒角，采用滾動去毛刺機(jī)和平面去毛刺機(jī)將半成品上的毛刺和銳邊去除，達(dá)到成 品要求。
[0015] 優(yōu)選地，所述步驟一進(jìn)行的混料是采用雙錐形混料機(jī)。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟三的脫脂在脫脂爐內(nèi)進(jìn)行，真空燒結(jié)在真空燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行。
[0017] 優(yōu)選地，所述步驟五采用噴砂機(jī)噴砂加工。
[0018] 優(yōu)選地，所述步驟六的壓槽在35噸液壓機(jī)上進(jìn)行，初磨在高精度雙端面磨床上進(jìn) 行。
[0019] 優(yōu)選地，所述步驟七采用滾動和平面拋光機(jī)去除毛刺，達(dá)到了使用單位的要求。
[0020] 優(yōu)選地，所述用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的方法制成的產(chǎn)品所產(chǎn)生的廢品噴成 SS-316型不銹鋼粉末后再循環(huán)生產(chǎn)。
[0021] 本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：
[0022] 1.本發(fā)明產(chǎn)品在2Mpa壓力下，其密封無泄漏；少剩磁：不大于2高斯，滿足產(chǎn)品的 性能、尺寸和形位公差的要求，密度可達(dá)到7. 45g/cm3,硬度為222HB，高于國家標(biāo)準(zhǔn)。
[0023] 2.工藝簡單且成本低，為一次壓制一次燒結(jié)，成本是一般機(jī)械加工的四分之一。
[0024] 3.由于采用一次壓制一次燒結(jié)，生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的廢氣少，另外污水排放幾乎為 零，本品只采用水冷卻，故幾乎為零排放。
[0025] 4.本產(chǎn)品的合格率為97%以上。
[0026] 5.另外少量的廢品噴成SS - 316型不銹鋼粉末后可再生產(chǎn)，是綠色循環(huán)產(chǎn)品。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0028] 本發(fā)明一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板采用的原材料為SS - 316型不銹鋼 粉末，組分和含量如下：Cr 16-18%，Nil2-14%，Mo2-3%，F(xiàn)e為余量，在該粉噴霧時(shí)熔入 P0. 07%，另外加入3% - 5%的磷鐵粉和1 %的硬脂酸鋅作為添加劑。Ni為12-14%，這樣 做成的產(chǎn)品用測磁儀器檢測剩磁少于2高斯。
[0029] 實(shí)施例一
[0030] 在本實(shí)施例中，本發(fā)明用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板采用的原材料的組分和含量 如下：Cr 16%，附14%^〇2%^〇為余量，在該粉噴霧時(shí)熔入？0.07%，另外加入3%的磷鐵 粉和1 %的硬脂酸鋅作為添加劑。
[0031] 實(shí)施例二
[0032] 在本實(shí)施例中，本發(fā)明用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板采用的原材料的組分和含量 如下：Cr 18%，附12%^〇3%^〇為余量，在該粉噴霧時(shí)熔入？0.07%，另外加入5%的磷鐵 粉和1 %的硬脂酸鋅作為添加劑。
[0033] 實(shí)施例三
[0034] 在本實(shí)施例中，本發(fā)明用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板采用的原材料的組分和含量 如下：Cr 17%，附13%^〇3%^〇為余量，在該粉噴霧時(shí)熔入？0.07%，另外熔入4%的磷鐵 粉和1 %的硬脂酸鋅作為添加劑。
[0035] 實(shí)施例四
[0036] 在本實(shí)施例中，本發(fā)明用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板采用的原材料的組分和含量 如下：Cr 18%，附14%^〇2%^〇為余量，在該粉噴霧時(shí)熔入？0.07%，另外加入3%的磷鐵 粉和1 %的硬脂酸鋅作為添加劑。
[0037] SS - 316型不銹鋼粉末中熔入磷化鐵的百分含量對調(diào)整墊板泄漏及燒結(jié)產(chǎn)品內(nèi) 孔尺寸變形（合格要求燒結(jié)后的內(nèi)孔尺寸為25. 4 - 25. 6)的數(shù)據(jù)如表1所示：
[0038] 表 1
[0039] 熔入磷化鐵的量％~|2MP壓力下泄漏情況|內(nèi)孔尺寸mm 2 25. 48 ~ 25. 53~ 2?5 60%漏氣 25. 48 ~ 25. 53~ 3 無泄漏 25. 45 ~ 25. 58~ 4 I無泄漏 |25. 43 ?25. 60~ 5 無泄漏 25. 40?25. 60~
[0040] 粉末粒度配比對燒結(jié)產(chǎn)品內(nèi)孔尺寸變化和燒結(jié)產(chǎn)品合格率影響如表2所示：
[0041] 表 2
[0042] 立度配比構(gòu)成 -100/150 -150-200 -200/325 325 燒結(jié)產(chǎn)Rnn內(nèi)孔合格率 ^目） 尺寸 粒度配比實(shí)驗(yàn)例\\^______ 例 1 8% 20% 余量 48% 25.38 ?20% ______25.75__ 例 2 10% 19% 余量 45% 25.40 ?50% _____ 25.65__ 例 3 11% 17% 余量 41.5% 25.45 ?97% ______25.55__ 例 4 12% 16% 余量 40% 25.48 ?98% _____ 25.55__ 例 5 13% 13% 余量 38% 25.48 ?98% ____ 25.53__
[0043] SS - 316型不銹鋼粉末含鎳量對剩磁影響如表3所示：
[0044] 表 3
[0045] 含鎳量％ I剩磁（高斯) To 30 11 20 12 Γδ 13 ? 14 ?
[0046] 捍測各種狀態(tài)下槽底表面粗糙度（Ra)如表4所示：
[0047] 表 4
[0048] 實(shí)驗(yàn)例 例1__M2__M3__M4__例5 合格產(chǎn)品__<L6__<L6__<L6__<L6__<1.6 數(shù)銑產(chǎn)品 1 601 1 778 1 846 1.659 1 703 (半槽)______ 未噴砂產(chǎn)品 丨 701 1 883 1.851 1.638 I 412 (上槽)______ 未噴砂產(chǎn)品 1.775 1 624 1.589 1 629 1.637 (下槽)______ 噴砂后產(chǎn)品 1.149 1.334 1.076 1.246 1.263 (上槽)______ 噴砂后產(chǎn)品 1 112 1 127 1.023 1 188 1.167 (下槽） _____
[0049] 本產(chǎn)品添加劑為磷鐵粉和硬脂酸鋅，磷鐵粉的加入量為3% -5%均可，小于3%要 泄漏，最終最小為3%，磷化鐵太多尺寸變化大，真空燒結(jié)后易變形。硬脂酸鋅的熔入量為 1%。在真空爐內(nèi)液相燒結(jié)。自封毛細(xì)孔，在2Mpa大氣壓力下無泄漏。
[0050] 306L不銹鋼粉含磷量對燒結(jié)溫度和燒結(jié)件尺寸的影響如下表5所示，
[0051] 表 5
[0052] 加入磷鐵粉含量燒結(jié)溫度°c 鋼粉中磷的含量 變化 0.01% 3 1180 25.40?25.65 0.07% 3 1150 25.45?25.58
[0053] 在不影響不銹鋼粉物理性能條件下，適當(dāng)熔入磷可降低燒結(jié)溫度，改善燒結(jié)尺寸 精度。
[0054] 本發(fā)明一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的材料的方法包括以下步驟：
[0055] 步驟一、配料和混料步驟，首先選取Cr 16-18%，Nil2-14%，Mo2-3%，F(xiàn)e為余量 的SS - 316L型不銹鋼粉末，在該粉噴霧時(shí)熔入P0. 07%，另外加入3% - 5%的磷鐵粉和 1%的硬脂酸鋅作為添加劑。其粒度配比：用-100/150目篩過篩得到11% - 13%的不銹鋼 粉末，用-150-200目篩過篩得到13% - 17%的不銹鋼粉末，用-325目篩過篩得到38% - 41. 5 %的不銹鋼粉末，用-200/325目篩過篩得到余量的不銹鋼粉末；然后在配好的不銹
【權(quán)利要求】
1. 一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的材料，其特征在于，其采用的原材料為SS - 316L型不銹鋼粉末，組分和含量如下：Crl6-18%，Nil2-14%，Mo2-3%，F(xiàn)e為余量，在該粉 噴霧時(shí)熔入P0. 07 %，另外加入3 % - 5 %的磷鐵粉和1 %的硬脂酸鋅作為添加劑。
2. -種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的方法，其特征在于，該用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào) 整墊板的方法包括以下步驟： 步驟一、配料和混料步驟，首先選取Cr 16-18%，Nil2-14%，Mo2-3%，F(xiàn)e為余量的 SS - 316L型不銹鋼粉末，在該粉噴霧時(shí)熔入P0. 07 %，另外加入3 % - 5 %的磷鐵粉和1 % 的硬脂酸鋅作為添加劑；其粒度配比：用-100/150目篩過篩得到11% - 13%的不銹鋼粉 末，用-150-200目篩過篩得到13 % - 17 %的不銹鋼粉末，用-325目篩過篩得到38 % - 41. 5 %的不銹鋼粉末，用-200/325目篩過篩得到余量的不銹鋼粉末；然后在配好的不銹 鋼粉末中熔入磷鐵粉3 % - 5 %，硬脂酸鋅1 %進(jìn)行配料，為了減少粉末偏析，加入0. 2 - 0. 3%的20#機(jī)油，在雙錐形混料機(jī)中，混料45 - 60分鐘，然后用60目篩過篩，完成混料； 步驟二，壓制步驟，將步驟一混制好的料，放入200噸粉末液壓機(jī)模具內(nèi)進(jìn)行壓制，壓 制壓力約8T/cm2,壓制厚度Η根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格分檔調(diào)整，模具采用一上一下模具結(jié)構(gòu)，模具 的內(nèi)孔、小孔的收縮率一般為3-4%，上下模均有0.5*45°倒角設(shè)計(jì)；制成的壓坯密度為 6. 5+0. 05g/cm3 ;然后采用排水法用儀器測量壓制密度是否合格，另外再檢驗(yàn)厚度； 步驟三，脫脂與真空燒結(jié)步驟，將壓坯放入脫脂爐，脫脂溫度為550°C _570°C，脫脂時(shí) 間為3-5小時(shí)，壓坯冷卻后，放入真空燒結(jié)爐進(jìn)行真空燒結(jié)，真空燒結(jié)溫度1135-1165°C，真 空度小于5pa，真空燒結(jié)時(shí)間2 - 3小時(shí)；然后用檢具測量內(nèi)孔的尺寸，小孔的尺寸和位置 度； 步驟四，壓平步驟，將真空燒結(jié)后冷卻的壓坯用100噸壓機(jī)壓平； 步驟五，噴砂步驟，壓坯的上下兩個(gè)端面分別有一條槽；槽深有一定的公差要求，槽底 有一定的表面粗糙度要求，將壓坯用噴砂機(jī)進(jìn)行噴砂加工，達(dá)到了槽底表面粗糙度Ral. 6 的要求； 步驟六，壓槽、初磨和精密步驟，為確保產(chǎn)品厚度精度，兩端面平面度，平行度及槽的深 度公差，將壓坯放在35噸液壓機(jī)上進(jìn)行壓槽、使用高精度雙端面磨床進(jìn)行初磨，達(dá)到了兩 面密封槽深度的尺寸精度，制成了半成品；然后再精磨達(dá)到成品厚度尺寸要求； 步驟七，去毛刺和銳邊步驟，壓制時(shí)上下模具對徑及孔均有粉末冶金的小的0. 5*45° 倒角，采用滾動去毛刺機(jī)和平面去毛刺機(jī)將半成品上的毛刺和銳邊去除，達(dá)到成品要求。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的方法，其特征在于，所述 步驟一進(jìn)行的混料是采用雙錐形混料機(jī)。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的方法，其特征在于，所述 步驟三的脫脂在脫脂爐內(nèi)進(jìn)行，真空燒結(jié)在真空燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行。
5. 如權(quán)利要求2所述的一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的方法，其特征在于，所述 步驟五采用噴砂機(jī)噴砂加工。
6. 如權(quán)利要求2所述的一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的方法，其特征在于，所述 步驟六的壓槽在35噸液壓機(jī)上進(jìn)行，初磨和精磨在高精度雙端面磨床上進(jìn)行。
7. 如權(quán)利要求2所述的一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的方法，其特征在于，所述 步驟七采用滾動和平面拋光機(jī)去除毛刺，達(dá)到了使用單位的要求。
8.如權(quán)利要求2所述的一種用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的方法，其特征在于，所述 用于生產(chǎn)汽車電控泵調(diào)整墊板的方法制成的產(chǎn)品所產(chǎn)生的廢品噴成SS-316型不銹鋼粉末 后再循環(huán)生產(chǎn)。
【文檔編號】B22F3/16GK104117670SQ201410371009
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】費(fèi)鏡濤, 張暉, 方昭, 姚明江 申請人:上海興羅特種密封件有限公司