本發(fā)明屬于粉末冶金領(lǐng)域，涉及一種耐高溫粉末冶金連桿的制備方法。
技術(shù)背景
連桿用于連接活塞和曲軸，并將活塞所受作用力傳給曲軸，將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。連桿承受活塞銷傳來的氣體作用力及其本身擺動和活塞組往復(fù)慣性力的作用，這些力的大小和方向都是周期性變化的。因此連桿受到壓縮、拉伸等交變載荷作用。連桿必須有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度。疲勞強(qiáng)度不足，往往會造成連桿體或連桿螺栓斷裂，進(jìn)而產(chǎn)生整機(jī)破壞的重大事故。若剛度不足，則會造成桿體彎曲變形及連桿大頭的失圓變形，導(dǎo)致活塞、汽缸、軸承和曲柄銷等的偏磨。連桿的主要損壞形式是疲勞斷裂和過量變形。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性能；又要求具有足夠的鋼性和韌性。傳統(tǒng)鑄造方法和機(jī)械加工方法工藝復(fù)雜，質(zhì)量穩(wěn)定性較差，費料，且無法制備復(fù)雜零件。而粉末冶金不受熔煉限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它結(jié)構(gòu)組分，并且在相當(dāng)大的范圍內(nèi)根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而在力學(xué)性能上能達(dá)到與構(gòu)件匹配的效果。粉末冶金機(jī)械化程度高，既能減少人員，又能提高效率，進(jìn)而節(jié)約成本。粉末冶金技術(shù)能取代傳統(tǒng)的制造工藝，為廣大傳統(tǒng)企業(yè)節(jié)約成本。所以研究各種機(jī)械零部件的粉末冶金的配方，適應(yīng)不同的需要，具有重要的意義。而納米材料可以滿足傳統(tǒng)材料所達(dá)不到的要求，同時應(yīng)用納米材料可以滿足金屬加工領(lǐng)域中對材料性能的特殊要求，但是現(xiàn)有技術(shù)中納米材料應(yīng)用于粉末冶金技術(shù)中的披露還很少，并且技術(shù)不成熟。目前納米材料使用技術(shù)存在的主要問題為納米粉體顆粒材料的團(tuán)聚問題，導(dǎo)致粉體顆粒材料在使用中由于顆粒表面張力所致而形成的顆粒團(tuán)聚，從而導(dǎo)致在使用中添加化學(xué)分解劑進(jìn)行團(tuán)聚顆粒的分解才能正常使用，但是這樣就會帶來使用難度的增加和化學(xué)污染，同時降低了使用效率，這就限制這納米材料在粉末冶金技術(shù)中的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐高溫粉末冶金連桿的制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種耐高溫粉末冶金連桿的制備方法，包括以下步驟：先按重量份稱取銅粉60-65份、硅化鋯15-25份、錫粉2-8份、石墨4-9份、納米陶瓷粉10-20份、氯化鎵3-8份、助劑4-9份、納米碳化鈦6-8份、氧化錳3-6份、氮化硅4-8份、氧化鈹3-5份，其中助劑由1，6-己二醇二丙烯酸酯、氫化牛脂胺、鉍酸鈉按照重量比6：1-4：4組成的；將除助劑以外的其它原料置于球磨機(jī)中混合4-6小時，得混合料；將混合料于助劑混合均勻后進(jìn)行模具壓型，保證壓塊的密度達(dá)到5.3-5.7g/cm3；將所得坯體置于燒結(jié)爐內(nèi)，采用工裝液壓站對壓制坯體加壓，燒結(jié)壓力維持在2-5mpa，升溫時通氫氣保護(hù)，燒結(jié)溫度控制在550-600℃，保溫2-3小時；然后將燒結(jié)爐的加熱罩吊開，扣上水冷卻罩，沖水冷卻1小時，吊開水冷罩，產(chǎn)品出爐。
按重量份稱取銅粉62份、硅化鋯19份、錫粉5份、石墨6份、納米陶瓷粉15份、氯化鎵5份、助劑4-9份、納米碳化鈦7份、氧化錳56份、氮化硅6份、氧化鈹4份。
所述助劑由1，6-己二醇二丙烯酸酯、氫化牛脂胺、鉍酸鈉按照重量比6：2：4組成的。
將混合料于助劑混合均勻后進(jìn)行模具壓型，保證壓塊的密度達(dá)到5.5g/cm3。
將所得坯體置于燒結(jié)爐內(nèi)，采用工裝液壓站對壓制坯體加壓，燒結(jié)壓力維持在3.5mpa，升溫時通氫氣保護(hù)，燒結(jié)溫度控制在580℃，保溫2.5小時。
本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明制造的耐高溫粉末冶金連桿具有硬度高、耐磨性好，配合稀土元素和納米顆粒，改善了金相結(jié)構(gòu)，組織致密，微觀結(jié)構(gòu)良好，孔隙很少，結(jié)構(gòu)剛度、硬度、耐疲勞性能、抗拉強(qiáng)度性能優(yōu)良。
具體實施方式
實施例1
一種耐高溫粉末冶金連桿的制備方法，包括以下步驟：先按重量份稱取銅粉60份、硅化鋯15份、錫粉2份、石墨4份、納米陶瓷粉10份、氯化鎵3份、助劑4份、納米碳化鈦6份、氧化錳3份、氮化硅4份、氧化鈹3份，其中助劑由1，6-己二醇二丙烯酸酯、氫化牛脂胺、鉍酸鈉按照重量比6：1：4組成的；將除助劑以外的其它原料置于球磨機(jī)中混合4小時，得混合料；將混合料于助劑混合均勻后進(jìn)行模具壓型，保證壓塊的密度達(dá)到5.3g/cm3；將所得坯體置于燒結(jié)爐內(nèi)，采用工裝液壓站對壓制坯體加壓，燒結(jié)壓力維持在2mpa，升溫時通氫氣保護(hù)，燒結(jié)溫度控制在550℃，保溫2小時；然后將燒結(jié)爐的加熱罩吊開，扣上水冷卻罩，沖水冷卻1小時，吊開水冷罩，產(chǎn)品出爐。
實施例2
一種耐高溫粉末冶金連桿的制備方法，包括以下步驟：先按重量份稱取銅粉65份、硅化鋯25份、錫粉8份、石墨9份、納米陶瓷粉20份、氯化鎵8份、助劑9份、納米碳化鈦8份、氧化錳6份、氮化硅8份、氧化鈹5份，其中助劑由1，6-己二醇二丙烯酸酯、氫化牛脂胺、鉍酸鈉按照重量比6：4：4組成的；將除助劑以外的其它原料置于球磨機(jī)中混合6小時，得混合料；將混合料于助劑混合均勻后進(jìn)行模具壓型，保證壓塊的密度達(dá)到5.7g/cm3；將所得坯體置于燒結(jié)爐內(nèi)，采用工裝液壓站對壓制坯體加壓，燒結(jié)壓力維持在5mpa，升溫時通氫氣保護(hù)，燒結(jié)溫度控制在600℃，保溫3小時；然后將燒結(jié)爐的加熱罩吊開，扣上水冷卻罩，沖水冷卻1小時，吊開水冷罩，產(chǎn)品出爐。
實施例3
一種耐高溫粉末冶金連桿的制備方法，包括以下步驟：先按重量份稱取銅粉62份、硅化鋯19份、錫粉5份、石墨6份、納米陶瓷粉15份、氯化鎵5份、助劑4-9份、納米碳化鈦7份、氧化錳56份、氮化硅6份、氧化鈹4份，其中助劑由1，6-己二醇二丙烯酸酯、氫化牛脂胺、鉍酸鈉按照重量比6：2：4組成的；將除助劑以外的其它原料置于球磨機(jī)中混合4-6小時，得混合料；將混合料于助劑混合均勻后進(jìn)行模具壓型，保證壓塊的密度達(dá)到5.5g/cm3；將所得坯體置于燒結(jié)爐內(nèi)，采用工裝液壓站對壓制坯體加壓，燒結(jié)壓力維持在3.5mpa，升溫時通氫氣保護(hù)，燒結(jié)溫度控制在580℃，保溫2.5小時；然后將燒結(jié)爐的加熱罩吊開，扣上水冷卻罩，沖水冷卻1小時，吊開水冷罩，產(chǎn)品出爐。