本發(fā)明涉及汽車零部件,具體地,涉及發(fā)動機(jī)軸承蓋及其制備方法。
背景技術(shù):
軸承是汽車制造領(lǐng)域常用的部件,軸承一般包括軸承座、芯軸(滾珠)和軸承蓋。而發(fā)動機(jī)軸承的組件是全密封的狀態(tài),另外,芯軸(滾珠)在工作過程中會對軸承蓋產(chǎn)生不同程度的摩擦,而持續(xù)的工作狀態(tài)會產(chǎn)生大量的摩擦熱,因此,為了保證發(fā)動機(jī)軸承的使用壽命,對發(fā)動機(jī)軸承蓋的耐磨性能和散熱性能都有一定的要求。
而目前,改變發(fā)動機(jī)軸承的各組件的機(jī)械結(jié)構(gòu),如增加散熱孔來提高散熱性能等,但是通過各組件的機(jī)械結(jié)構(gòu)這一方法來提高發(fā)動機(jī)軸承的散熱性和耐磨性能,作業(yè)周期長,設(shè)備也需要改進(jìn)成本大,效果不明顯。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)動機(jī)軸承蓋及其制備方法,通過該方法制得的發(fā)動機(jī)軸承蓋具有散熱性能好,強(qiáng)度高且耐磨性能好等優(yōu)點(diǎn)。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種發(fā)動機(jī)軸承蓋的制備方法,其中,先將球墨鑄鐵、黃銅粉末、碳化硅顆粒、石墨粉末、錳、鉻、鉬、鈰土、錸、五氧化二釩混合后進(jìn)行熔煉;接著進(jìn)行精煉得到熔融鐵水,緊接著將熔融鐵水注入到發(fā)動機(jī)軸承蓋的型腔中進(jìn)行澆鑄成型制得型胚;最后型胚再進(jìn)行熱處理即制得所述發(fā)動機(jī)軸承蓋;
其中,相對于100重量份的球墨鑄鐵,所述黃銅粉末的用量為1.0-2.0重量份,所述碳化硅的用量為0.1-0.3重量份,所述石墨粉末的用量為1.2-1.5重量份,所述錳的用量為0.5-1.2重量份,所述鉻的用量為0.05-0.15重量份,所述鉬的用量為0.1-0.5重量份,所述鈰土的用量為0.05-0.25重量份,所述錸的用量為0.1-0.3重量份,所述五氧化二釩的用量為0.05-01重量份。
本發(fā)明還提供了一種由上述制備方法制得的發(fā)動機(jī)軸承蓋。
通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明通過將球墨鑄鐵、黃銅粉末、碳化硅顆粒、石墨粉末、錳、鉻、鉬、鈰土、錸、五氧化二釩按照特定的重量份比進(jìn)行混合后進(jìn)行熔煉、精煉后澆鑄成型制得型胚及熱處理后即得到具有散熱性能好,強(qiáng)度高且耐磨性能好等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種發(fā)動機(jī)軸承蓋的制備方法,其中,先將球墨鑄鐵、黃銅粉末、碳化硅顆粒、石墨粉末、錳、鉻、鉬、鈰土、錸、五氧化二釩混合后進(jìn)行熔煉;接著進(jìn)行精煉得到熔融鐵水,緊接著將熔融鐵水注入到發(fā)動機(jī)軸承蓋的型腔中進(jìn)行澆鑄成型制得型胚;最后型胚再進(jìn)行熱處理即制得所述發(fā)動機(jī)軸承蓋;
其中,相對于100重量份的球墨鑄鐵,所述黃銅粉末的用量為1.0-2.0重量份,所述碳化硅的用量為0.1-0.3重量份,所述石墨粉末的用量為1.2-1.5重量份,所述錳的用量為0.5-1.2重量份,所述鉻的用量為0.05-0.15重量份,所述鉬的用量為0.1-0.5重量份,所述鈰土的用量為0.05-0.25重量份,所述錸的用量為0.1-0.3重量份,所述五氧化二釩的用量為0.05-01重量份。
本發(fā)明中,精煉的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇,為了進(jìn)一步提高精煉的效果及提高所制得的發(fā)動機(jī)軸承蓋的綜合性能,優(yōu)選地,在所述精煉過程中還加入了孕育劑;且相對于100重量份的球墨鑄鐵,所述孕育劑的用量為0.35-0.75重量份。
本發(fā)明中,所用孕育劑的種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了提高精煉的效果及所制得的發(fā)動機(jī)軸承蓋的耐磨性能及其強(qiáng)度,優(yōu)選地,在所述精煉過程中還加入了孕育劑;相對于100重量份的球墨鑄鐵,所述孕育劑的用量為0.35-0.75重量份。
另外,所述孕育劑的種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了提高所制得的發(fā)動機(jī)軸承蓋的耐磨性能及其強(qiáng)度,優(yōu)選地,所述孕育劑由以下方法制得:將氧化鎂、氧化錳、硅鋇、氧化鋅、氧化鈣和氧化鈦按照重量配比為1:0.1-0.3:0.2-0.5:0.05-0.15:0.05-0.1:0.05-0.25進(jìn)行破碎、混合,接著在500-650℃下煅燒3-4h,自然冷卻后即制得所述孕育劑。
在上述的孕育劑的制備過程中,各原料的尺寸可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了提高所制得的孕育劑的性能進(jìn)而進(jìn)一步提高提高精煉的效果,優(yōu)選地,所述氧化鎂、氧化錳、硅鋇、氧化鋅、氧化鈣和氧化鈦破碎后的顆粒平均尺寸為10-15mm。
在制備過程中,熔融的條件可以在的范圍內(nèi)選擇,但是我了提高熔融的效率,優(yōu)選地,所述熔融的溫度為1550-1600℃,熔融的時間為2-3h。
本發(fā)明中,對型胚的熱處理的條件可以在寬的范圍選擇,但是為了提高熱處理的效果,優(yōu)選地,所述熱處理的條件為:先將所述型胚在950-1000℃保溫3-5h,接著以10℃/min的速率降溫至550-600℃保溫5-6h,最在保溫后直接水冷,即制得所述發(fā)動機(jī)軸承蓋。
另外,熱處理之前型胚的溫度可以控制較寬的范圍內(nèi),但是為了提高熱處理的效果以及提高所制得的發(fā)動機(jī)軸承蓋的強(qiáng)度,優(yōu)選地,在所述熱處理之前,所述型胚的溫度為950-970℃。
本發(fā)明中,精煉的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了提高所制得的發(fā)動機(jī)軸承蓋的強(qiáng)度,優(yōu)選地,所述精煉的條件為:精煉溫度為1450-1550℃,精煉時間為60-90min。
本發(fā)明還提供了一種上述制備方法制得的發(fā)動機(jī)軸承蓋。
以下將通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
實施例1
將球墨鑄鐵、黃銅粉末、碳化硅顆粒、石墨粉末、錳、鉻、鉬、鈰土、錸、五氧化二釩按照100:1.0:0.1:1.2:0.5:0.05:0.1:0.05:0.1:0.05的重量比混合后,在1550℃熔融2h熔煉;接著加入孕育劑(孕育劑與球墨鑄鐵的重量比為0.4:100),在1450℃,精煉60min得到熔融鐵水;緊接著將熔融鐵水注入到發(fā)動機(jī)軸承蓋的型腔中進(jìn)行澆鑄成型制得型胚(950℃);最后將型胚950℃保溫3h,接著以10℃/min的速率降溫至550℃保溫5h,最在保溫后直接水冷,即制得所述發(fā)動機(jī)軸承蓋,記作a1;
上述所用的孕育劑是按照下述方法制得的:將氧化鎂、氧化錳、硅鋇、氧化鋅、氧化鈣和氧化鈦按照重量配比為1:0.1:0.2:0.05:0.05:0.05進(jìn)行破碎、混合,接著在500℃下煅燒3h,自然冷卻后即制得所述孕育劑,且上述氧化鎂、氧化錳、硅鋇、氧化鋅、氧化鈣和氧化鈦破碎后的顆粒平均尺寸為10-15mm。
實施例2
將球墨鑄鐵、黃銅粉末、碳化硅顆粒、石墨粉末、錳、鉻、鉬、鈰土、錸、五氧化二釩按照100:2.0:0.3:1.5:1.2:0.15:0.5:0.25:0.3:0.1的重量比混合后,在1600℃熔融3h熔煉;接著加入孕育劑(孕育劑與球墨鑄鐵的重量比為0.75:100),在1550℃,精煉90min得到熔融鐵水;緊接著將熔融鐵水注入到發(fā)動機(jī)軸承蓋的型腔中進(jìn)行澆鑄成型制得型胚(970℃);最后將型胚1000℃保溫5h,接著以10℃/min的速率降溫至600℃保溫6h,最在保溫后直接水冷,即制得所述發(fā)動機(jī)軸承蓋,記作a2;
上述所用的孕育劑是按照下述方法制得的:將氧化鎂、氧化錳、硅鋇、氧化鋅、氧化鈣和氧化鈦按照重量配比為1:0.3:0.5:0.15:0.1:0.25進(jìn)行破碎、混合,接著在650℃下煅燒4h,自然冷卻后即制得所述孕育劑,且上述氧化鎂、氧化錳、硅鋇、氧化鋅、氧化鈣和氧化鈦破碎后的顆粒平均尺寸為15mm。
實施例3
將球墨鑄鐵、黃銅粉末、碳化硅顆粒、石墨粉末、錳、鉻、鉬、鈰土、錸、五氧化二釩按照100:1.5:0.2:1.3:0.9:0.1:0.3:0.15:0.2:0.08的重量比混合后,在600℃熔融3h熔煉;接著加入孕育劑(孕育劑與球墨鑄鐵的重量比為0.6:100),在1500℃,精煉75min得到熔融鐵水;緊接著將熔融鐵水注入到發(fā)動機(jī)軸承蓋的型腔中進(jìn)行澆鑄成型制得型胚(960℃);最后將型胚980℃保溫4h,接著以10℃/min的速率降溫至600℃保溫6h,最在保溫后直接水冷,即制得所述發(fā)動機(jī)軸承蓋,記作a3;
上述所用的孕育劑是按照下述方法制得的:將氧化鎂、氧化錳、硅鋇、氧化鋅、氧化鈣和氧化鈦按照重量配比為1:0.2:0.4:0.10:0.08:0.15進(jìn)行破碎、混合,接著在600下煅燒3h,自然冷卻后即制得所述孕育劑,且上述氧化鎂、氧化錳、硅鋇、氧化鋅、氧化鈣和氧化鈦破碎后的顆粒平均尺寸為12mm。
對比例1
按照實施例1的制備方法制得發(fā)動機(jī)軸承蓋b1,不同的是加入孕育劑與球墨鑄鐵的重量比為0.2:100。
對比例2
按照實施例1的制備方法制得發(fā)動機(jī)軸承蓋b2,不同的是原料中未加入黃銅粉末。
對比例3
按照實施例1的制備方法制得發(fā)動機(jī)軸承蓋b3,不同的是原料中未加入錸。
檢測例1
對實施例1-3制得的發(fā)動機(jī)軸承蓋a1-a3以及對比例制得的發(fā)動機(jī)軸承蓋b1-b3,按照國標(biāo)gb/t18254-2002進(jìn)行強(qiáng)度和延伸率的測試,還進(jìn)行了散熱性測試,且a1-a3均具有優(yōu)良的散熱性能。結(jié)果顯示a1-a3的強(qiáng)度均超過國標(biāo)25%以上,延伸率超過國標(biāo)40%以上。另外,本發(fā)明提供的發(fā)動機(jī)軸承蓋a1-a3具有很高的耐磨性,有利于保證甚至延長發(fā)動機(jī)軸承的使用壽命和使用安全性。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合,為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。