一种底阀制造技术

本发明专利技术涉及一种底阀，属于粉末冶金技术领域。包括圆盘形的主体、轴突以及均匀设置在主体边缘上的槽和凸出，所述主体与轴突同轴设置，槽与凸出交替设置，所述主体上在槽与凸出的内侧还设有若干通孔；底阀包括如下成分及其重量份数：胶体石墨1‑5份、铜粉1‑5份、镍粉3‑5份、钼粉1‑3份、铬粉0.5‑2份、润滑剂0.3‑3份、氟化钙1‑5份、硫化亚锰0.3‑3份、水雾化铁粉60‑100份，其中水雾化铁粉由两种不同粒径的水雾铁粉复配而成，其中粒径为50‑120μm的水雾化铁粉20‑40份，粒径为10‑30μm的水雾化铁粉40‑60份。本发明专利技术底阀表层气孔率低，尺寸公差小，密度、硬度、强度高，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种底阀，属于粉末冶金

技术介绍
众所周知，随着时代的发展与进步。材料、能源和信息已经被称为当代科学技术的三大支柱。对于材料，特别是先进材料的认识水平、掌握和运用的能力，对一个现代国家的科学技术和经济实力，综合国力以及社会文明进步都将产生至关重要的影响，材料的发展和国民经济产业发展密切相关。粉末冶金是用金属材料(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺过程。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，因此也叫金属陶瓷法。粉末冶金在技术和经济上具有一系列特点：首先，粉末冶金在生产零件时成本低。与铸造方法相比，粉末冶金方法在精密度和成本这两方面非常有竞争力。铸造中的一些问题，如偏析、机加工量大等，用粉末冶金方法则可以减少或避免。用粉末冶金生产制品时，金属的总损耗只有1％-5％。其次，粉末冶金方法能生产用普通熔炼法无法生产的、具有特殊性能的材料：例如多孔材料、氧化物弥散强化合金、钨.铜假合金型电触头材料、陶瓷和硬质合金以及各种复合材料等。另外，粉末冶金方法也可以制取高纯度材料，而不给材料带来污染。粉末冶金可直接制成多种机械零件，如在汽车摩擦片、刹车片、各种齿轮、凸轮、链轮、连接阀、底阀、减震器等零件中应用。现有的技术中，对这种零部件的加工主要采用铸造和切削加工，但无论是铸造还是机械加工都具有浪费原材料的缺陷，另外从零件的质量方面考虑，铸造加工出来的质量也无法满足要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种硬度、强度高的底阀。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种底阀，包括圆盘形的主体、轴突以及均匀设置在主体边缘上的槽和凸出，所述主体与轴突同轴设置，所述的槽与凸出交替设置，所述主体上在槽与凸出的内侧还设有若干通孔；所述的底阀包括如下成分及其重量份数：胶体石墨1-5份铜粉1-5份镍粉3-5份钼粉1-3份铬粉0.5-2份润滑剂0.3-3份氟化钙1-5份硫化亚锰0.3-3份水雾化铁粉60-100份，其中水雾化铁粉由两种不同粒径的水雾铁粉复配而成，其中粒径为50-120μm的水雾化铁粉20-40份，粒径为10-30μm的水雾化铁粉40-60份。铜粉含量的增加能直接提高产品的抗弯强度，却由于其塑性较差，会降低产品的洛氏硬度；而石墨含量的增加对产品机械性能的影响则与铜粉相反，其能显著增加产品的洛氏硬度却降低抗弯强度，本专利技术以水雾化铁粉为主，通过合理配置铜粉和石墨的配比，加入适量的铜粉、石墨、镍粉、钼粉、铬粉，直接采用粉状材料，无需初级粉碎，通过一次成型压制即可制得致密性好的底阀，且底阀的洛氏硬度和抗弯强度保持在较平衡状态。本专利技术采用胶体石墨取代传统粉末冶金过程中使用的普通石墨，在压制成型过程中能减少润滑剂的使用，在烧结过程中，能提高烧结成型的良率。本专利技术所采用的水雾化铁粉是两种不同粒径的水雾化铁粉复配而成，不用粒径的混合物可使底阀的粉末颗粒在一次压制成型过程中更加均匀地分布，提高底阀的诱导内应力，提高底阀的表面硬度，降低表层气孔率，提高底阀的致密性。作为优选，所述的润滑剂为聚乙烯基异丁醚、金属氧化物微粒、硬脂酸锌、脂肪酸双酰胺按比例混合通过石蜡粉包裹制成的润滑剂颗粒，所述润滑剂颗粒中各成分所占的质量百分比分别为：聚乙烯基异丁醚40-50％、金属氧化物微粒10-12％、硬脂酸锌5-8％、脂肪酸双酰胺30-45％。润滑剂颗粒中含有多种润滑成分，更容易随润滑剂颗粒在粉末材料中均匀分布，润滑剂颗粒外表由石蜡层所覆盖，压坯的过程中石蜡层被破坏，有利于顺利脱模。进一步优选，所述的金属氧化物微粒为氧化钙和/或氧化铝。本专利技术的另一个目的在于提供一种上述底阀的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：S1、混料：按所述底阀的成分及其重量份称取原料，将称取好的原料倒入粉末混料机混合，得均匀的铁基粉末混合物；S2、压制成型：将铁基粉末混合物送入成型机中，采用一次压制成型法制得底阀坯件；S3、振荡压力烧结：将底阀坯件通过振荡压力在1100-1180℃烧结得底阀半成品；S4、研磨：将底阀半成品去毛刺、整形后用研磨剂进行共振研磨，然后依次进行超声波清洗、蒸汽处理得本专利技术底阀。本专利技术底阀的制备方法通过一次压制成型，然后进行振荡压力烧结，与现有技术中普通的烧结不同，本专利技术烧结过程中施加振荡压力强化了高温下晶粒的塑性形变和晶界滑移等现象，抑制了晶界迁移，从而抑制了晶粒的过快生长。且本专利技术振荡压力又为粉体致密化提供了较高的驱动力，通过重排、扩散和迁移等机制甲酸了坯体的致密化进程，同时，振荡压力加速了烧结后期晶界处关闭气孔的排出，进而提高了底阀材料的致密性、强度，尤其是断裂强度和抗老化强度。在上述底阀的制备方法中，作为优选，步骤S2中压制成型的压力为220-280MPa，压制温度为130-150℃，模具温度为150-170℃。进一步优选，压制成型在氢气和氮气的混合气体中进行，氢气和氮气的体积百分比为1-3.8％∶96.2-99％。压制成形时，压制压力基本和最终产品密度成正比。压力刚开始增大时，使得粉末体内的拱桥被破坏，粉末颗粒发生位移彼此填充空隙，重新排列位置增加接触，产品密度急剧增加。压力急剧增大至超过粉末颗粒的临界压力后，粉末颗粒开始变形，产品密度继续增加。压力超过粉末临界压力后，继续提高压力对产品密度改良效果减小。为节约成本，节省装备购置费用，本专利技术选取的压制的压力、温度控制在上述范围。在上述底阀的制备方法中，作为优选，步骤S3振荡压力烧结中在烧结温度下分两阶段施压，第一阶段为恒定压力，第二阶段为在第一阶段恒定压力的基础上叠加振荡压力。进一步优选，第一阶段的恒定压力为15-25MPa，第二阶段的振荡压力的变化范围为5-10MPa，振荡频率为25-50Hz。与现有技术中普通的烧结不同，本专利技术烧结过程中施加振荡压力强化了高温下晶粒的塑性形变和晶界滑移等现象，抑制了晶界迁移，从而抑制了晶粒的过快生长。且本专利技术振荡压力又为粉体致密化提供了较高的驱动力，通过重排、扩散和迁移等机制甲酸了坯体的致密化进程，同时，振荡压力加速了烧结后期晶界处关闭气孔的排出，进而提高了底阀材料的致密性、强度，尤其是断裂强度和抗老化强度。在上述底阀的制备方法中，作为优选，步骤S4中研磨剂的用量与底阀半成品的质量比为2-4:1。进一步优选，所述研磨剂的粒径为50-120μm。再进一步优选，所述研磨剂为二氧化硅磨料、碳化硅磨料、白刚玉磨料中的一种或多种。将研磨料的粒径控制在0.5-2.5μm可以提高诱导的内应力，进而提高底阀的机械负荷能力，提高其强度，延长其使用寿命。共振研磨过程中还可以加入防锈剂、光亮剂等，在研磨过程中有效去除毛刺的同时有效的防止零件在研磨过程发生氧化，并使零件表面光亮。在上述底阀的制备方法中，作为优选，步骤S4中蒸汽处理的温度为550-580℃，时间为0.5-3h。与成分相同的致密材料相比，本专利技术底阀的组织内含有一定的孔隙，具有硬度低、耐腐蚀性与气密性差等特点，在后处理中对其进行蒸汽处理，会在其表面生成一种硬且致密、与铁基体牢固粘结的以Fe304为主体的氧化层，可以较大地提高烧结铁基材料的硬度、抗压强度、耐锈蚀性、耐磨性以及气密性等性能指标。与现有技术相比，本专利技术底阀通过合理配伍其原料，尤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种底阀，其特征在于，包括圆盘形的主体、轴突以及均匀设置在主体边缘上的槽和凸出，所述主体与轴突同轴设置，所述的槽与凸出交替设置，所述主体上在槽与凸出的内侧还设有若干通孔；所述的底阀包括如下成分及其重量份数：胶体石墨 1‑5份铜粉 1‑5份镍粉 3‑5份钼粉 1‑3份铬粉 0.5‑2份润滑剂 0.3‑3份氟化钙 1‑5份硫化亚锰 0.3‑3份水雾化铁粉 60‑100份，其中水雾化铁粉由两种不同粒径的水雾铁粉复配而成，其中粒径为50‑120μm的水雾化铁粉20‑40份，粒径为10‑30μm的水雾化铁粉40‑60份。

【技术特征摘要】
1.一种底阀，其特征在于，包括圆盘形的主体、轴突以及均匀设置在主体边缘上的槽和凸出，所述主体与轴突同轴设置，所述的槽与凸出交替设置，所述主体上在槽与凸出的内侧还设有若干通孔；所述的底阀包括如下成分及其重量份数：胶体石墨1-5份铜粉1-5份镍粉3-5份钼粉1-3份铬粉0.5-2份润滑剂0.3-3份氟化钙1-5份硫化亚锰0.3-3份水雾化铁粉60-100份，其中水雾化铁粉由两种不同粒径的水雾铁粉复配而成，其中粒径为50-120μm的水雾化铁粉20-40份，粒径为10-30μm的水雾化铁粉40-60份。2.根据权利要求1所述的底阀，其特征在于，所述的润滑剂为聚乙烯基异丁醚、金属氧化物微粒、硬脂酸锌、脂肪酸双酰胺按比例混合通过石蜡粉包裹制成的润滑剂颗粒，所述润滑剂颗粒中各成分所占的质量百分比分别为：聚乙烯基异丁醚40-50％、金属氧化物微粒10-12％、硬脂酸锌5-8％、脂肪酸双酰胺30-45％。3.根据权利要求2所述的底阀，其特征在于，所述的金属氧化物微粒为氧化钙和/或氧化铝。4.一种底阀的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：S1、混料：按所述底阀的成分及其重量份称取原料，将称取好的原料倒入粉末混料机混合，得均匀的铁基粉末混合物；S2、压制成型：将铁基粉末混合物送入成型机中，采用一次压制成型法制得底阀坯件；...

【专利技术属性】
技术研发人员：石文光，
申请(专利权)人：宁波拓发汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33