粉末冶金汽车发动机定子及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种粉末冶金汽车发动机定子，是以粉末冶金为主体的圆环状构件，包括环状主体；主体的内孔由沿圆周方向间隔布置的数个凸起、凹槽组成；凸起内壁上设有工艺槽，在与工艺槽径向相对应的主体外壁上设有油槽；进一步改进在于：主体内孔孔壁设有耐磨复合层；耐磨复合层为稀土化合物复合层。本发明专利技术还公开了三种该粉末冶金汽车发动机定子制造方法。本发明专利技术结构强度高，材料利用率高，耐磨性好，润滑性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发动机定子及其制造方法，更具体地说，本专利技术涉及一种采用粉末冶金方法制造的发动机定子及其制造方法。
技术介绍
粉末冶金汽车发动机定子，是以粉末冶金为主体的圆环状构件，包括环状主体，主体内孔由沿圆周方向间隔布置的数个凸起、凹槽组成。这种结构在制造时，由于壁厚差别较大，容易产生应力集中，严重时会导致定子损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种能显著减少应力集中的粉末冶金汽车发动机定子，另外，本专利技术还提供了这种定子的制造方法。本专利技术通过下述技术方案实现技术目标。粉末冶金汽车发动机定子，是以粉末冶金为主体的圆环状构件，包括环状主体；所述主体的内孔由沿圆周方向间隔布置的数个凸起、凹槽组成；其改进之处在于：所述凸起内壁上设有工艺槽，在与工艺槽径向相对应的主体外壁上设有油槽。进一步改进在于：所述主体内孔孔壁设有耐磨复合层。更进一步改进在于：所述耐磨复合层为稀土化合物复合层。上述粉末冶金汽车发动机定子的制造方法有三种：方法一，所述粉末冶金汽车发动机定子配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪，其余为铁粉，各组分之和为100﹪；对应的工艺为生坯密度7．5g／cm3，烧结温度1200～1240℃，不经回火处理，它的屈服强度为575MPa，抗拉强度达到955MPa，硬度为98HRB，冲击韧性为31．3J／cm2。进一步改进在于，上述配方中铬和部分铁是通过添加含有平均粒径为4.65μm的微细颗粒Cr-Fe合金粉末达到重量比例。方法二，所述粉末冶金汽车发动机定子配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪、二硫化钼0.5﹪、稀土元素La0.6%，其余为铁粉，各组分之和为100﹪；对应的工艺为生坯密度7．5g／cm3、烧结温度1200-1240℃、不经回火处理，它的屈服强度为578MPa、抗拉强度达到962MPa、硬度为80-85HRA、冲击韧性为58J／cm2。进一步改进在于，上述配方中铬和部分铁是通过添加含有平均粒径为4.65μm的微细颗粒Cr-Fe合金粉末达到重量比例。方法三，所述粉末冶金汽车发动机定子配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪、二硫化钼0.5﹪、稀土元素La0.6%、硼2，其余为铁粉，各组分之和为100﹪，经混料、压制、烧结、加热、热锻、后处理工序步骤制成。本专利技术与现有技术相比，具有以下积极效果：1、采用粉末冶金工艺制备，只需少量机械加工，材料利用率高，节省工时，能较为经济达到加工精度。2、凸起内壁上设有工艺槽，在与工艺槽径向相对应的主体外壁上设有油槽，可显著减少发动机定子由于厚薄不均引起的应力集中，另一方面，主体外壁上设有油槽，可储存润滑油，提高发动机定子的润滑性能。3、主体内孔孔壁设有耐磨复合层，耐磨复合层为稀土化合物复合层，这种耐磨复合层可显著提高发动机定子的耐磨性。4、采用热锻后进行化学浸渗法的工艺，在较致密的粉末冶金主体表面形成稀土化合物复合层，这样，在获得较高机械性能的同时，也获得了较好的耐磨性。5、本专利技术配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪，其余为铁粉，各组分之和为100﹪。所制备的粉末冶金合金与未经优化的基体成分合金Fe．1．75Ni．0．5Mo．1．5Cu．0．5C相比，屈服强度提高175MPa、抗拉强度提高355MPa、硬度提高17HRB、冲击韧性提高5J／cm2，解决了现有技术提高粉末冶金合金强韧性时制备成本高的问题。现有技术提高粉末冶金合金强韧性的措施的问题：添加昂贵的合金元素Ni或Mo，增加材料成本的问题；采用新的压制或烧结工艺通常需要新的设备，设备投入高：增加后续处理工艺，则增加了生产周期，且成本往往较高。6、本专利技术配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪、二硫化钼0.5﹪、稀土元素La0.6%，其余为铁粉，各组分之和为100﹪。配方中添加稀土元素La，能显著提高所制成的粉末冶金的强度、冲击韧性；添加二硫化钼，起到良好的润滑调节作用。所制备的粉末冶金合金屈服强度提高8MPa，抗拉强度提高12MPa，冲击韧性提高26.7J／cm2，硬度从98HRB突变到80-85HRA。7、本专利技术配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪、二硫化钼0.5﹪、稀土元素La0.6%、硼2，其余为铁粉，各组分之和为100﹪，所制备的粉末冶金合金显著提高了耐腐蚀性能，使用寿命延长一倍以上。8、本专利技术配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪，其余为铁粉，各组分之和为100﹪，配方中铬和部分铁是通过添加含有平均粒径为4.65μm的微细颗粒Cr-Fe合金粉末达到重量比例，所制备的粉末冶金合金抗拉强度提高257MPa，硬度从80-85HRA突变到31HRC。9、本专利技术配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪、二硫化钼0.5﹪、稀土元素La0.6%，其余为铁粉，各组分之和为100﹪，配方中铬和部分铁是通过添加含有平均粒径为4.65μm的微细颗粒Cr-Fe合金粉末达到重量比例，所制备的粉末冶金合金抗拉强度提高253MPa，硬度从81-87HRA突变到32HRC。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为图1的A-A剖面图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。附图所示的粉末冶金汽车发动机定子，是以粉末冶金为主体的圆环状构件，包括环状主体1；主体1的内孔由沿圆周方向间隔布置的数个凸起1.1、凹槽1.2组成；凸起1.1内壁上设有工艺槽1.3，在与工艺槽1.3径向相对应的主体1外壁上设有油槽1.4。主体1内孔孔壁设有耐磨复合层2，本实施例中，耐磨复合层2为稀土化合物复合层。本专利技术主体1材料制备的实施例如下：实施例1：以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪，其余为铁粉，各组分之和为100﹪；对应的工艺为生坯密度7．5g／cm3，烧结温度1200～1240℃，不经回火处理。经检测，所制成的粉末冶金合金的屈服强度为575MPa，抗拉强度达到955MPa，硬度为98HRB，冲击韧性为31．3J／cm2。实施例2：实施例1配方中铬和部分铁是通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末冶金汽车发动机定子，是以粉末冶金为主体的圆环状构件，包括环状主体（1）；所述主体（1）的内孔由沿圆周方向间隔布置的数个凸起（1.1）、凹槽（1.2）组成；其特征在于：所述凸起（1.1）内壁上设有工艺槽（1.3），在与工艺槽（1.3）径向相对应的主体（1）外壁上设有油槽（1.4）。

【技术特征摘要】
1.一种粉末冶金汽车发动机定子，是以粉末冶金为主体的圆环状构件，包括环状主体（1）；所述主体（1）的内孔由沿圆周方向间隔布置的数个凸起（1.1）、凹槽（1.2）组成；其特征在于：所述凸起（1.1）内壁上设有工艺槽（1.3），在与工艺槽（1.3）径向相对应的主体（1）外壁上设有油槽（1.4）。
2.根据权利要求1所述的粉末冶金汽车发动机定子，其特征在于：所述主体（1）内孔孔壁设有耐磨复合层（2）。
3.根据权利要求2所述的粉末冶金汽车发动机定子，其特征在于：所述耐磨复合层（2）为稀土化合物复合层。
4.权利要求1～2之一所述的粉末冶金汽车发动机定子的制造方法，其特征在于：所述粉末冶金汽车发动机定子配方以重量计，镍粉1．75、钼粉0．5、铜粉1．5、铬粉1．7、锰粉1．0、石墨粉0．8、二氧化铈0．2、硬脂酸锌0.05﹪，其余为铁粉，各组分之和为100﹪；对应的工艺为生坯密度7．5g／cm3，烧结温度1200～1240℃，不经回火处理，它的屈服强度为575MPa，抗拉强度达到955MPa，硬度为98HRB，冲击韧性为31．3J／cm2。
5.权利要求1～2之一所述的粉末冶金汽车发动机定子的制造方法，其特征在于：所述粉末冶金汽车发动机定子配方以重量计，镍粉1．7...

【专利技术属性】
技术研发人员：程继贵，秦永强，钱军，徐迅，刘桦，时辰，徐小璟，
申请(专利权)人：泰州市科诚汽车零配件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32