一種叉車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的粉末鍛造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種叉車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的粉末鍛造方法，其包括配料及混料、壓制、燒結(jié)、鍛造、熱處理、表面噴丸強(qiáng)化處理等步驟。與普通鍛造技術(shù)相比較，本發(fā)明采用30CrMoNi合金鋼粉末、20MnVB合金鋼粉末、碳化鋯粉末三種粉末按照一定的比例經(jīng)粉末鍛造方法制得的連桿具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、抗沖擊性、韌性和耐磨性，同時(shí)本發(fā)明方法具有成形性能高、鍛件精度高、材料利用率高、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)。
【專利說明】
一種叉車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的粉末鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種叉車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的粉末鍛造方法，屬于粉末鍛造技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]叉車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是承受強(qiáng)烈沖擊及動(dòng)態(tài)應(yīng)力最高的典型動(dòng)力學(xué)負(fù)荷零件，連桿在工作中，除承受燃燒室燃?xì)猱a(chǎn)生的壓力外，還要承受縱向和橫向的慣性力。因此，連桿在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。它既受交變的拉壓應(yīng)力、又受彎曲應(yīng)力。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。
[0003]傳統(tǒng)的普通鍛造工藝和機(jī)械加工方法存在著鍛件火耗大，燃?xì)怆娔芟牧看?，鍛造時(shí)間長(zhǎng)，鍛造效率低，員工勞動(dòng)強(qiáng)度大，鍛造精度差等諸多缺點(diǎn)，已難以滿足當(dāng)今叉車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿高質(zhì)量、高性能、高效率、高精度、低消耗、低成本的要求。
[0004]粉末鍛造技術(shù)是常規(guī)的粉末冶金工藝和精密鍛造有機(jī)結(jié)合而發(fā)展起來的一項(xiàng)頗具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的少、無切削金屬加工方法，以金屬粉末為原料，經(jīng)過預(yù)成形壓制，在保護(hù)氣氛中進(jìn)行加熱燒結(jié)及作為鍛造毛坯，然后在壓力機(jī)上一次鍛造成形和實(shí)現(xiàn)無飛邊精密模鍛，獲得了與普通模鍛件相同密度、形狀復(fù)雜的精密鍛件。它既有粉末冶金成形性能較好的優(yōu)點(diǎn)，又發(fā)揮鍛造變形有效地改變金屬材料組織和性能作用的特點(diǎn)，使粉末冶金和鍛造工藝在生產(chǎn)上取得了新的突破，特別適宜大批量生產(chǎn)高性能、形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)零件，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種叉車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的粉末鍛造方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種叉車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的粉末鍛造方法，包括以下步驟:a、配料及混料按照質(zhì)量比8-11:2-5:1的比例稱取30CrMoNi合金鋼粉末、20MnVB合金鋼粉末和碳化鋯粉末，準(zhǔn)確稱取粉重后，置于混料機(jī)內(nèi)混合20-30min，至分布均勻；b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機(jī)上壓制成連桿預(yù)成形坯，壓制壓力為4-6t/cm2;c、燒結(jié)將上述制得的連桿預(yù)成形坯在通有保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理:首先在二氧化碳保護(hù)氣氛下升溫至780-870°C，保溫0.5-lh，再在氫氣保護(hù)氣氛下升溫至1130-1170°C，保溫2-311，然后在氬氣保護(hù)氣氛下降溫至660-740<€，保溫0.5-111，最后在一氧化碳?xì)夥障律郎刂?160-1220 °C，保溫3-4h，再在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下降溫至920-980 °C，保溫l_2h;d、鍛造將燒結(jié)處理后的連桿預(yù)成形坯直接從燒結(jié)爐內(nèi)送入壓力機(jī)模具中進(jìn)行鍛造，出爐至鍛壓時(shí)間為3_4s，鍛壓力為5-8t/cm2，終鍛溫度為820-860 °C ;e、熱處理將上述制得的鍛件加熱至980-1020°C，保溫2-3h，噴霧淬火后加熱至810-870°C，保溫 l-2h，油冷淬火后加熱至480-520°C，保溫3-5h，出爐空冷；f、表面噴丸強(qiáng)化處理采用0.05mm不銹鋼彈丸，噴射距離為4-5cm，在0.3-0.5MPa壓力下在鍛件表面處理20-30min〇
[0007]所述30CrMoN合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.28-0.31%、Si 0.05-0.08%、Mn 0.4-0.6%、Cr 1.2-1.4%、Mo 1.0-1.2%、Ni 0.5-0.7%、P<0.005%、S <0.005%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)。
[0008]所述20MnVB合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.18-0.22%、Si 0.22-0.34%、Mn 1.1-1.4%、V 0.08-0.11%、B 0.002-0.003%、P< 0.02%、S <0.01%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)。
[0009]本發(fā)明的有益效果:與普通鍛造技術(shù)相比較，本發(fā)明采用30CrMoNi合金鋼粉末、20MnVB合金鋼粉末、碳化鋯粉末三種粉末按照一定的比例經(jīng)粉末鍛造方法制得的連桿具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、抗沖擊性、韌性和耐磨性，同時(shí)本發(fā)明方法具有成形性能高、鍛件精度高、材料利用率高、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0010]一種叉車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的粉末鍛造方法，包括以下步驟:a、配料及混料按照質(zhì)量比9:3:1的比例稱取30CrMoNi合金鋼粉末、20MnVB合金鋼粉末和碳化鋯粉末， 準(zhǔn)確稱取粉重后，置于混料機(jī)內(nèi)混合25min，至分布均勻；上述30CrMoN合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.28-0.31%、Si 0.05-0.08%、Mn 0.4-0.6%、Cr 1.2-1.4%、Mo 1.0-1.2%、Ni 0.5-0.7%、P<0.005%、S <0.005%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；上述20MnVB合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分KS:C0.18-0.22%、Si 0.22-0.34%、Mnl.l-1.4%、V 0.08-0.11%、B 0.002-0.003%、P<0.02%、S <0.01%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機(jī)上壓制成連桿預(yù)成形坯，壓制壓力為5t/cm2;c、燒結(jié)將上述制得的連桿預(yù)成形坯在通有保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理:首先在二氧化碳保護(hù)氣氛下升溫至840°C，保溫lh，再在氫氣保護(hù)氣氛下升溫至1150°C，保溫2.5h，然后在氬氣保護(hù)氣氛下降溫至690°C，保溫0.5h，最后在一氧化碳?xì)夥障律郎刂?190°C，保溫3h，再在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下降溫至950°C，保溫lh;d、鍛造將燒結(jié)處理后的連桿預(yù)成形坯直接從燒結(jié)爐內(nèi)送入壓力機(jī)模具中進(jìn)行鍛造，出爐至鍛壓時(shí)間為3s，鍛壓力為7t/cm2,終鍛溫度為840°C;e、熱處理將上述制得的鍛件加熱至1020°C，保溫2h，噴霧淬火后加熱至830°C，保溫1.5h，油冷淬火后加熱至490°C，保溫4h，出爐空冷；f、表面噴丸強(qiáng)化處理采用0.05mm不銹鋼彈丸，噴射距離為5cm，在0.4MPa壓力下在鍛件表面處理25min。 [〇〇11]經(jīng)檢測(cè)，上述制得的連桿材料在450 °C溫度下的主要力學(xué)性能為:硬度53.7HRC，抗拉強(qiáng)度814MPa，屈服強(qiáng)度636MPa，沖擊韌性73.5 J/cm2，伸長(zhǎng)率13.1%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種叉車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的粉末鍛造方法，其特征在于，包括以下步驟:a、配料及混料按照質(zhì)量比8-11: 2-5:1的比例稱取30CrMoNi合金鋼粉末、20MnVB合金鋼粉末和碳化鋯 粉末，準(zhǔn)確稱取粉重后，置于混料機(jī)內(nèi)混合20-30min，至分布均勻；b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機(jī)上壓制成連桿預(yù)成形坯，壓制壓力為4-6t/cm2;c、燒結(jié)將上述制得的連桿預(yù)成形坯在通有保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理:首先在二氧化 碳保護(hù)氣氛下升溫至780-870°C，保溫0.5-lh，再在氫氣保護(hù)氣氛下升溫至1130-1170°C，保 溫2-311，然后在氬氣保護(hù)氣氛下降溫至660-740<€，保溫0.5-111，最后在一氧化碳?xì)夥障律?溫至1160-1220 °C，保溫3-4h，再在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下降溫至920-980 °C，保溫l_2h;d、鍛造將燒結(jié)處理后的連桿預(yù)成形坯直接從燒結(jié)爐內(nèi)送入壓力機(jī)模具中進(jìn)行鍛造，出爐至鍛 壓時(shí)間為3_4s，鍛壓力為5-8t/cm2，終鍛溫度為820-860 °C ;e、熱處理將上述制得的鍛件加熱至980-1020°C，保溫2-3h，噴霧淬火后加熱至810-870°C，保溫 l-2h，油冷淬火后加熱至480-520°C，保溫3-5h，出爐空冷；f、表面噴丸強(qiáng)化處理采用0.05mm不銹鋼彈丸，噴射距離為4-5cm，在0.3-0.5MPa壓力下在鍛件表面處理20-30min〇2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的叉車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的粉末鍛造方法，其特征在于，所述30CrM〇N 合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分KS:C0.28-0.31%、Si 0.05-0.08%、Mn0.4-0.6%、Crl.2-1.4%、Mo 1.0-1.2%、Ni 0.5-0.7%、P<0.005%、S <0.005%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的叉車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的粉末鍛造方法，其特征在于，所述20MnVB合 金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分KS:C0.18-0.22%、Si 0.22-0.34%、Mnl.l-1.4%、V0.08-0.11%、B 0.002-0.003%、P<0.02%、S <0.01%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)。
【文檔編號(hào)】B22F3/24GK105983702SQ201610033227
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日
【發(fā)明人】呂青堂, 陳棟, 李文宇
【申請(qǐng)人】安徽藍(lán)博旺機(jī)械集團(tuán)精密液壓件有限責(zé)任公司