一種粉末冶金汽車發(fā)動機(jī)排氣門材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粉末冶金汽車發(fā)動機(jī)排氣門材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：鈦7.6-7.8、鋁3.1-3.4、鈮4.2-4.6、鐵粉88-91、Si2.4-2.6、Ge0.3-0.5、Bi2.2-2.3、助劑2-3；本發(fā)明添加助劑，使合金粉末分散均勻，保證產(chǎn)品內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的縱橫均勻度，使產(chǎn)品的疲勞壽命有所提高；本發(fā)明制造的排氣門材料組織致密，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，而且由于采用了模壓，使設(shè)備簡化，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種粉末冶金汽車發(fā)動機(jī)排氣門材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粉末冶金領(lǐng)域，特別是一種粉末冶金汽車發(fā)動機(jī)排氣門材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)，制取金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工業(yè)技術(shù)。目前，粉末冶金技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于交通、機(jī)械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領(lǐng)域，成為新材料科學(xué)中最具發(fā)展活力的分支之一。粉末冶金技術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點，非常適合于大批量生產(chǎn)。另外，部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機(jī)械加工方法無法制備的材料和復(fù)雜零件也可用粉末冶金技術(shù)制造，因而備受工業(yè)界的重視。粉末冶金結(jié)構(gòu)件制品材料成分不受熔煉限制，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)到與鋼件匹配的效果。
[0003]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。
[0004]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。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種粉末冶金汽車發(fā)動機(jī)排氣門材料及其制備方法。
[0006]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實施:
一種粉末冶金汽車發(fā)動機(jī)排氣門材料，由下列重量份的原料制成:鈦7.6-7.8、鋁
3.1-3.4、鈮 4.2-4.6、鐵粉 88-91、Si 2.4-2.6, Ge 0.3-0.5, Bi 2.2-2.3、助劑 2-3 ;
所述的助劑由下列重量份的原料制成:鐵粉30-40、硫酸鋁3-4、三聚磷酸鉀1-2、天青石粉2-3、秸桿灰燼1-2、硅烷偶聯(lián)劑KH550 1_2、二甲基硅油3_4、異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯1-2、氧化鋅2-3 ;制備方法是將鐵粉、硫酸鋁、三聚磷酸鉀、天青石粉、秸桿灰燼混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550混合均勻，在10_15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920-950°C下煅燒3-4小時，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌1_2小時，即得。
[0007]本發(fā)明所述粉末冶金汽車發(fā)動機(jī)排氣門材料，由以下具體步驟制成:
(1)將鈦、鋁、鈮、鐵粉混合，加入適量水中，送入球磨機(jī)中球磨，得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在10_13Mpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮氣保護(hù)氣氛下500-550°C進(jìn)行燒結(jié)9-10小時,將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩；
(2)將其它剩余成分混合均勻；
(3)將步驟(I)、(2)物料在58-63°C下混合攪拌均勻75-95分鐘后，裝入模具，壓制成
坯； (4)將壓坯放在燒結(jié)爐中，以6-8°C /分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結(jié)1.5-2小時；然后以5-7°C /分鐘速率升溫至1050-1150°C條件下燒結(jié)2_3小時；再以8_12°C /分鐘速率降溫至450-550°C條件下燒結(jié)1-2小時，最后空氣中冷卻至室溫即可。
[0008]本發(fā)明添加助劑，使合金粉末分散均勻，保證產(chǎn)品內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的縱橫均勻度，使產(chǎn)品的疲勞壽命有所提高；本發(fā)明制造的排氣門材料組織致密，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，而且由于采用了模壓，使設(shè)備簡化，降低了生產(chǎn)成本。
具體實施方案
[0009]下面通過具體實例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0010]一種粉末冶金汽車發(fā)動機(jī)排氣門材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:鈦7.6、鋁 3.1、鈮 4.2、鐵粉 88、Si 2.4、Ge 0.3、Bi 2.2、助劑 2 ；
所述的助劑由下列重量份(公斤)的原料制成:鐵粉30、硫酸鋁3、三聚磷酸鉀1、天青石粉2、秸桿灰燼1、硅烷偶聯(lián)劑KH550 1、二甲基硅油3、異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯1、氧化鋅2 ;制備方法是將鐵粉、硫酸鋁、三聚磷酸鉀、天青石粉、秸桿灰燼混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920_950°C下煅燒3-4小時，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌1-2小時，即得。
[0011]本發(fā)明所述粉末冶金汽車發(fā)動機(jī)排氣門材料，由以下具體步驟制成:
(1)將鈦、鋁、鈮、鐵粉混合，加入適量水中，送入球磨機(jī)中球磨，得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在10_13Mpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮氣保護(hù)氣氛下500-550°C進(jìn)行燒結(jié)9-10小時,將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩；
(2)將其它剩余成分混合均勻；
(3)將步驟(I)、(2)物料在58-63°C下混合攪拌均勻75-95分鐘后，裝入模具，壓制成
坯；
(4)將壓坯放在燒結(jié)爐中，以6-8°C/分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結(jié)1.5-2小時；然后以5-7°C /分鐘速率升溫至1050-1150°C條件下燒結(jié)2_3小時；再以8_12°C /分鐘速率降溫至450-550°C條件下燒結(jié)1-2小時，最后空氣中冷卻至室溫即可。
[0012]經(jīng)過檢測，本發(fā)明的硬度:HRC49 ;抗拉強(qiáng)度:986MPa。
【權(quán)利要求】
1.一種粉末冶金汽車發(fā)動機(jī)排氣門材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:鈦7.6-7.8、鋁 3.1-3.4、鈮 4.2-4.6、鐵粉 88-91, Si 2.4-2.6, Ge 0.3-0.5, Bi 2.2-2.3、助劑2-3 ； 所述的助劑由下列重量份的原料制成:鐵粉30-40、硫酸鋁3-4、三聚磷酸鉀1-2、天青石粉2-3、秸桿灰燼1-2、硅烷偶聯(lián)劑KH550 1_2、二甲基硅油3_4、異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯1-2、氧化鋅2-3 ;制備方法是將鐵粉、硫酸鋁、三聚磷酸鉀、天青石粉、秸桿灰燼混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920-950°C下煅燒3-4小時，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌1_2小時，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述粉末冶金汽車發(fā)動機(jī)排氣門材料，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將鈦、鋁、鈮、鐵粉混合，加入適量水中，送入球磨機(jī)中球磨，得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在10-13Mpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮氣保護(hù)氣氛下500-550°C進(jìn)行燒結(jié)9-10小時,將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩； (2)將其它剩余成分混合均勻； (3)將步驟(I)、(2)物料在58-63°C下混合攪拌均勻75-95分鐘后，裝入模具，壓制成坯； (4)將壓坯放在燒結(jié)爐中，以6-8°C/分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結(jié)1.5-2小時；然后以5-7°C /分鐘速率升溫至1050-1150°C條件下燒結(jié)2_3小時；再以8_12°C /分鐘速率降溫至450-550°C條件下燒結(jié)1-2小時，最后空氣中冷卻至室溫即可。
【文檔編號】C22C38/14GK103537671SQ201310472120
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】黃浩 申請人:蕪湖市鴻坤汽車零部件有限公司