一种汽车轴类部件粉末冶金材料制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车轴类部件粉末冶金材料，包括以下原料：铁粉、铬粉、钼粉、铜粉、镍粉、氧化铅粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、氧化锌粉、氧化铝粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、硼纤维、玄武岩纤维、聚丙烯树脂、羟丙甲纤维素、乙撑双硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亚锰、磷酸三丁氧基乙酯、抑制剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、交联剂、分散剂、调节剂。本发明专利技术的汽车轴类部件粉末冶金材料，通过特定的成分配比，使得汽车轴类部件粉末冶金材料整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性、强度和硬度好，材料利用率高，适于大批量快速生产高性能汽车轴类部件粉末冶金材料。

Powder metallurgy material for automobile shaft part

The invention discloses an automobile axle parts powder metallurgy material comprises the following raw materials: iron powder, chromium powder, molybdenum powder, copper powder, nickel powder, lead oxide powder, yttrium powder, titanium carbide powder, tantalum powder, tin powder, zinc oxide, alumina powder, graphite powder, pentaerythritol, stearic acid, boron fiber basalt fiber, polypropylene resin, hydroxypropyl methylcellulose, ethylene bisstearamide, polyethylene wax, epoxy propyl trimethoxysilane, silicon carbide, manganese sulfide, three phosphoric acid 2-butoxyethyl ester, inhibitors, adhesives, reinforcing agent, cutting agent, lubricant, crosslinking agent, dispersing agent, modifier. Automobile axle parts powder metallurgy material of the invention, the specific composition, making the overall density of automobile axle parts powder metallurgy material uniformity, high density, elongation and contraction rate, strength and hardness, good abrasion resistance, high material utilization rate, and is suitable for the rapid production of high performance automobile axle components of powder metallurgy materials.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于粉末冶金
，具体涉及一种汽车轴类部件粉末冶金材料。
技术介绍
粉末冶金技术是将材料科学和金属成形技术完善的结合起来一种新型技术，因为高效、无切削加工、节材、节能、环保而被广泛使用于各种行业。粉末冶金结构件制品材料成分不受熔炼限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它结构组分，并且在相当大的范围内根据要求进行调整，进而在力学性能上能达到与钢件匹配的效果。粉末冶金机械化程度高，既能减少人员，又能提高效率，进而节约成本。粉末冶金技术能取代传统的制造工艺，为广大传统企业节约成本。但是，现有的汽车轴类部件粉末冶金材料，由于配方不够完善、混料不均匀，导致材料利用率低，压制成的生坯的不均匀，通过热处理所得的零件的整体密度不均匀，致密度低，延伸率和断面收缩率小，耐磨性、强度和硬度较差。
技术实现思路
本专利技术提供一种汽车轴类部件粉末冶金材料，以解决现有汽车轴类部件粉末冶金材料整体密度不均匀，致密度低，延伸率和断面收缩率小，耐磨性、强度和硬度较差，材料利用率低，制备成本高等问题。本专利技术的汽车轴类部件粉末冶金材料，通过特定的成分配比，使得汽车轴类部件粉末冶金材料整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性、强度和硬度好，材料利用率高，适于大批量快速生产高性能汽车轴类部件粉末冶金材料。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种汽车轴类部件粉末冶金材料，以重量为单位，包括以下原料：铁粉550-1600份、铬粉5-9份、钼粉4-8份、铜粉6-10份、镍粉3-5份、氧化铅粉4-7份、钇粉3-6份、碳化钛粉12-24份、碳化钽粉9-16份、锡粉8-12份、氧化锌粉3-7份、硫化亚锰1.6-2.4份、氧化铝粉1.2-1.8份、石墨烯粉3-6份、聚丙烯树脂6-9份、聚乙烯蜡3-5份、羟丙甲纤维素4-6份、季戊四醇5-12份、乙撑双硬脂酸酰胺3-5份、硬酯酸5-8份、硼纤维4-6份、玄武岩纤维2-4份、氮化硅2-3份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷3-6份、碳化硅1-3份、磷酸三丁氧基乙酯1-2份、抑制剂0.8-1.2份、粘合剂1-3份、增强剂0.7-1.2份、切削剂0.6-0.9份、润滑剂0.8-1.5份、交联剂0.6-1份、分散剂0.5-0.8份、调节剂0.4-0.6份；所述切削剂以重量为单位，包括以下原料：硅油20-24份、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯12-15份、二壬基萘磺酸钠8-12份、2，6-二叔丁基对乙酚10-14份、十二烯基丁二酸8-12份、乙二酸聚酯11-13份、聚丙烯酰胺9-12份、油酸酰胺8-10份、乙二胺四乙酸四钾7-9份、氨基羧酸类螯合剂3-5份、三季戊四醇14-16份；所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：聚乙二醇20-32份、Bi2O32-4份、氨丙基三乙氧基硅烷5-8份、碳化铝10-15份、Nb2O54-6份、硫酸镁10-13份、硬脂酸锌42-54份、硬脂酸单甘油酯20-30份；所述汽车轴类部件粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将铁粉、铬粉、钼粉、铜粉、镍粉、氧化铅粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、氧化锌粉、氧化铝粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、硼纤维、玄武岩纤维加入到搅拌机中，在转速为200-300r/min下搅拌12-16min，制得混合物A；S2：将聚丙烯树脂、羟丙甲纤维素、乙撑双硬脂酸酰胺加入搅拌机中在转速为300-400r/min下搅拌14-18min，制得混合物B；S3：将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、聚乙烯蜡、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亚锰、磷酸三丁氧基乙酯、抑制剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、交联剂、分散剂、调节剂加入到搅拌机中，在温度为265-300℃，转速为300-500r/min下搅拌1.5-3.5h，制得混合物C；S4：将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中，并在压力为580-630MPa下压制成生坯件；S5：将步骤S4制得的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在690-710℃下，预烧结42-48min，其中氢气与氮气的体积比为1.11-2.35:92.1-96.3，然后按以下升温和温度进行烧结：1）以升温速率16-23℃/min，从690-710℃升温至910-950℃，并保温7-11min；2）以升温速率21-28℃/min，从910-950℃升温至1040-1110℃，并保温13-17min；3）以升温速率10-14℃/min，从1040-1110℃升温至1200-1250℃，并在此温度下烧结142-148min，制得工件；S6：将步骤S5制得的工件进行淬火，淬火温度为816-835℃，淬火时间为36-48min，然后以升温速率6-14℃/min升温至935-946℃，保温63-72min，再进行回火，回火温度为234-240℃，回火保温时间为70-75min，制得材料A；S7：将步骤S6制得的材料A在渗碳炉中，在气态的渗碳介质中加热到865-882℃，保温4.6-5.2h，接着冷却至126-130℃，保温5.5-6.3h，再接着冷却到室温，制得材料B；S8：将步骤S7制得的材料B送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理，蒸汽温度为680-750℃，保温2.3-3.4h，然后在186-195℃下保温3-3.6h，最后冷却到室温，制得汽车轴类部件粉末冶金材料。进一步地，所述抑制剂，以重量份为单位，包括以下原料：碳化钨18-24份、碳化铌15-18份、氮化钨12-14份、硫化钼10-12份、氟化铈13-16份、碳纤维9-12份。进一步地，所述粘合剂，以重量份为单位，包括以下原料：铝化镍18-22份、三铝化钛15-17份、氮化铝9-16份、锌8-14份、钒3-5份、钇2-4份、铝2-3份。进一步地，所述增强剂为701粉增强剂。进一步地，所述润滑剂，以重量为单位，包括以下原料：聚乙烯基异丁醚20-42份、聚丙烯蜡8-15份、氧化铝微粒9-12份、硬脂酸铅12-23份、羧酸酰胺7-14份、丙烯酸酯13-16份、硼酸11-14份、N-甲基吡咯烷酮8-12份、二甲基甲酰胺8-13份。进一步地，所述交联剂为钛酸酯偶联剂。进一步地，所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂。本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术制得的汽车轴类部件粉末冶金材料具有良好的综合性能，其中伸长率达到了21.14%以上，断面收缩率达到了53.91%以上，抗拉强度达到了1290.11MPa以上，屈服强度达到了1043.12MPa以上，硬度达到了119.52HRC以上，材料利用率达到了92.98%以上，致密度达到了92.45%以上；（2）本专利技术的汽车轴类部件粉末冶金材料，通过特定的成分配比，使得汽车轴类部件粉末冶金材料整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性、强度和硬度好，材料利用率高，适于大批量快速生产高性能汽车轴类部件粉末冶金材料。具体实施方式为便于更好地理解本专利技术，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。在实施例中，所述汽车轴类部件粉末冶金材料，以重量为单位，包括以下原料：铁粉550-1600份、铬粉5-9份、钼粉4-8份、铜粉6-10份、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车轴类部件粉末冶金材料，其特征在于，以重量为单位，包括以下原料：铁粉550‑1600份、铬粉5‑9份、钼粉4‑8份、铜粉6‑10份、镍粉3‑5份、氧化铅粉4‑7份、钇粉3‑6份、碳化钛粉12‑24份、碳化钽粉9‑16份、锡粉8‑12份、氧化锌粉3‑7份、硫化亚锰1.6‑2.4份、氧化铝粉1.2‑1.8份、石墨烯粉3‑6份、聚丙烯树脂6‑9份、聚乙烯蜡3‑5份、羟丙甲纤维素4‑6份、季戊四醇5‑12份、乙撑双硬脂酸酰胺3‑5份、硬酯酸5‑8份、硼纤维4‑6份、玄武岩纤维2‑4份、氮化硅2‑3份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷3‑6份、碳化硅1‑3份、磷酸三丁氧基乙酯1‑2份、抑制剂0.8‑1.2份、粘合剂1‑3份、增强剂0.7‑1.2份、切削剂0.6‑0.9份、润滑剂0.8‑1.5份、交联剂0.6‑1份、分散剂0.5‑0.8份、调节剂0.4‑0.6份；所述切削剂以重量为单位，包括以下原料：硅油20‑24份、三（2，4‑二叔丁基苯基）亚磷酸酯12‑15份、二壬基萘磺酸钠8‑12份、2，6‑二叔丁基对乙酚10‑14份、十二烯基丁二酸8‑12份、乙二酸聚酯11‑13份、聚丙烯酰胺9‑12份、油酸酰胺8‑10份、乙二胺四乙酸四钾7‑9份、氨基羧酸类螯合剂3‑5份、三季戊四醇14‑16份；所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：聚乙二醇20‑32份、Bi2O3 2‑4份、氨丙基三乙氧基硅烷5‑8份、碳化铝10‑15份、Nb2 O5 4‑6份、硫酸镁10‑13份、硬脂酸锌42‑54份、硬脂酸单甘油酯20‑30份；所述汽车轴类部件粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将铁粉、铬粉、钼粉、铜粉、镍粉、氧化铅粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、氧化锌粉、氧化铝粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、硼纤维、玄武岩纤维加入到搅拌机中，在转速为200‑300r/min下搅拌12‑16min，制得混合物A；S2：将聚丙烯树脂、羟丙甲纤维素、乙撑双硬脂酸酰胺加入搅拌机中在转速为300‑400r/min下搅拌14‑18min，制得混合物B；S3：将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、聚乙烯蜡、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亚锰、磷酸三丁氧基乙酯、抑制剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、交联剂、分散剂、调节剂加入到搅拌机中，在温度为265‑300℃，转速为300‑500r/min下搅拌1.5‑3.5h，制得混合物C；S4：将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中，并在压力为580‑630MPa下压制成生坯件；S5：将步骤S4制得的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在690‑710℃下，预烧结42‑48min，其中氢气与氮气的体积比为1.11‑2.35:92.1‑96.3，然后按以下升温和温度进行烧结：1）以升温速率16‑23℃/ min，从690‑710℃升温至910‑950℃，并保温7‑11 min；2）以升温速率21‑28℃/ min，从910‑950℃升温至1040‑1110℃，并保温13‑17min；3）以升温速率10‑14℃/ min，从1040‑1110℃升温至1200‑1250℃，并在此温度下烧结142‑148min，制得工件；S6：将步骤S5制得的工件进行淬火，淬火温度为816‑835℃，淬火时间为36‑48min，然后以升温速率6‑14℃/ min升温至935‑946℃，保温63‑72min，再进行回火，回火温度为234‑240℃，回火保温时间为70‑75min，制得材料A；S7：将步骤S6制得的材料A在渗碳炉中，在气态的渗碳介质中加热到865‑882℃，保温4.6‑5.2h，接着冷却至126‑130℃，保温5.5‑6.3h，再接着冷却到室温，制得材料B；S8：将步骤S7制得的材料B送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理，蒸汽温度为680‑750℃，保温2.3‑3.4h，然后在186‑195℃下保温3‑3.6h，最后冷却到室温，制得汽车轴类部件粉末冶金材料。...

【技术特征摘要】
1.一种汽车轴类部件粉末冶金材料，其特征在于，以重量为单位，包括以下原料：铁粉550-1600份、铬粉5-9份、钼粉4-8份、铜粉6-10份、镍粉3-5份、氧化铅粉4-7份、钇粉3-6份、碳化钛粉12-24份、碳化钽粉9-16份、锡粉8-12份、氧化锌粉3-7份、硫化亚锰1.6-2.4份、氧化铝粉1.2-1.8份、石墨烯粉3-6份、聚丙烯树脂6-9份、聚乙烯蜡3-5份、羟丙甲纤维素4-6份、季戊四醇5-12份、乙撑双硬脂酸酰胺3-5份、硬酯酸5-8份、硼纤维4-6份、玄武岩纤维2-4份、氮化硅2-3份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷3-6份、碳化硅1-3份、磷酸三丁氧基乙酯1-2份、抑制剂0.8-1.2份、粘合剂1-3份、增强剂0.7-1.2份、切削剂0.6-0.9份、润滑剂0.8-1.5份、交联剂0.6-1份、分散剂0.5-0.8份、调节剂0.4-0.6份；所述切削剂以重量为单位，包括以下原料：硅油20-24份、三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯12-15份、二壬基萘磺酸钠8-12份、2，6-二叔丁基对乙酚10-14份、十二烯基丁二酸8-12份、乙二酸聚酯11-13份、聚丙烯酰胺9-12份、油酸酰胺8-10份、乙二胺四乙酸四钾7-9份、氨基羧酸类螯合剂3-5份、三季戊四醇14-16份；所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：聚乙二醇20-32份、Bi2O32-4份、氨丙基三乙氧基硅烷5-8份、碳化铝10-15份、Nb2O54-6份、硫酸镁10-13份、硬脂酸锌42-54份、硬脂酸单甘油酯20-30份；所述汽车轴类部件粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将铁粉、铬粉、钼粉、铜粉、镍粉、氧化铅粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、氧化锌粉、氧化铝粉、石墨烯粉、季戊四醇、硬酯酸、硼纤维、玄武岩纤维加入到搅拌机中，在转速为200-300r/min下搅拌12-16min，制得混合物A；S2：将聚丙烯树脂、羟丙甲纤维素、乙撑双硬脂酸酰胺加入搅拌机中在转速为300-400r/min下搅拌14-18min，制得混合物B；S3：将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、聚乙烯蜡、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、碳化硅、硫化亚锰、磷酸三丁氧基乙酯、抑制剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、交联剂、分散剂、调节剂加入到搅拌机中，在温度为265-300℃，转速为300-500r/min下搅拌1.5-3.5h，制得混合物C；S4：将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中，并在压力为580-630MPa下压制成生坯件；S5：将步骤S4制得...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄能强，
申请(专利权)人：广西南宁智翠科技咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45