一种轻量化连杆制造技术

本发明专利技术涉及一种轻量化连杆，采用多组分物料制备而成，其具体步骤如下：(1)将合金钢粉、陶瓷粉、致孔剂和树脂粘结剂按比例混匀，在1200～1400Mpa压力下压制成连杆坯料；(2)将合金钢粉、陶瓷粉、树脂粘结剂按比例混匀，然后涂覆在连杆坯料外部，在1200～1400Mpa压力下压制成连杆生坯；(3)将连杆生坯先在500～700Mpa压力、750‑850℃下预烧15～25min；然后在300～500Mpa压力下以3℃/min的速度升温至900℃、1100℃、1300℃、1400℃、1450℃，分别保温烧结20min、20min、40min、90min、70min，随后冷却至室温，即可得轻量化连杆。本发明专利技术的连杆具有较高的强度、刚度，并且质量小，以保证最小惯性力。导热性好、耐高压、耐腐蚀，有充分的散热能力。

A lightweight connecting rod

The invention relates to a lightweight connecting rod which is prepared by a multi component material. The concrete steps are as follows: (1) the alloy steel powder, ceramic powder, pore forming agent and resin binder are mixed proportionally under the pressure of 1200 to 1400Mpa, and the rod billet is pressed under the pressure of 1200 ~ 1400Mpa; (2) the alloy steel powder, ceramic powder and resin binder are proportionally mixed, and then the alloy steel powder, the ceramic powder and the resin binder are proportionally mixed, and then the alloy steel powder, the ceramic powder and the resin binder are proportionally mixed, and then the alloy steel powder, the ceramic powder and the resin binder are proportionally mixed. It was coated on the outside of the connecting rod billet and pressed into the connecting rod of connecting rod under 1200 ~ 1400Mpa pressure; (3) the billet of the connecting rod was pre fired at 500 ~ 700Mpa pressure and 15 to 25min at 850 degrees centigrade, and then under 300 ~ 500Mpa pressure at 3 degrees centigrade /min to 900, 1100, 1300, 1400, and 1450, respectively, and sintered 20min and 20min respectively. 40min, 90min, 70min, and then cooled to room temperature, the lightweight connecting rod can be obtained. The connecting rod of the invention has high strength, rigidity and low mass to ensure minimum inertia force. Good thermal conductivity, high pressure resistance, corrosion resistance and adequate heat dissipation capability.

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化连杆
本专利技术涉及一种轻量化连杆，属于汽车配件制造

技术介绍
连杆组由连杆体、连杆大头盖、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓(或螺钉)等组成。连杆组承受活塞销传来的气体作用力及其本身摆动和活塞组往复惯性力的作用，这些力的大小和方向都是周期性变化的。因此连杆受到压缩、拉伸等交变载荷作用。连杆必须有足够的疲劳强度和结构刚度。疲劳强度不足，往往会造成连杆体或连杆螺栓断裂，进而产生整机破坏的重大事故。若刚度不足，则会造成杆体弯曲变形及连杆大头的失圆变形，导致活塞、汽缸、轴承和曲柄销等的偏磨。连杆体由三部分构成，与活塞销连接的部分称连杆小头；与曲轴连接的部分称连杆大头，连接小头与大头的杆部称连杆杆身。连杆小头多为薄壁圆环形结构，为减少与活塞销之间的磨损，在小头孔内压入薄壁青铜衬套。在小头和衬套上钻孔或铣槽，以使飞溅的油沫进入润滑衬套与活塞销的配合表面。连杆杆身是一个长杆件，在工作中受力也较大，为防止其弯曲变形，杆身必须要具有足够的刚度。为此，车用发动机的连杆杆身大都采用Ⅰ形断面，Ⅰ形断面可以在刚度与强度都足够的情况下使质量最小，高强化发动机有采用H形断面的。有的发动机采用连杆小头喷射机油冷却活塞，须在杆身纵向钻通孔。为避免应力集中，连杆杆身与小头、大头连接处均采用大圆弧光滑过渡。为降低发动机的振动，必须把各缸连杆的质量差限制在最小范围内，在工厂装配发动机时，一般都以克为计量单位按连杆的大、小头质量分组，同一台发动机选用同一组连杆。连杆生产制造有必要采用轻量化制造方式，获得轻量化产品，并且不改变其性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种轻量化连杆，以便提供一种性能较好的质量较轻的连杆，便于根据需要使用。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。一种轻量化连杆，采用多组分物料制备而成，其具体步骤如下：(1)将合金钢粉、陶瓷粉、致孔剂和树脂粘结剂按比例混匀，在1200～1400Mpa压力下压制成连杆坯料；(2)将合金钢粉、陶瓷粉、树脂粘结剂按比例混匀，然后涂覆在连杆坯料外部，在1200～1400Mpa压力下压制成连杆生坯；(3)将连杆生坯先在500～700Mpa压力、750-850℃下预烧15～25min；然后在300～500Mpa压力下以3℃/min的速度升温至900℃、1100℃、1300℃、1400℃、1450℃，分别保温烧结20min、20min、40min、90min、70min，随后冷却至室温，即可得轻量化连杆。步骤(1)中的合金钢粉、陶瓷粉、致孔剂和树脂粘结剂的质量比为100：(70～90)：(2～8)：(4～6)。步骤(2)中的合金钢粉、陶瓷粉、树脂粘结剂的质量比为100：(40～80)：(4～8)：(2～4)。步骤(1)和步骤(2)中的合金钢粉由以下质量百分比的组分组成，0.3～0.4％C，0.3～0.5％Si，0.8～1.0％Cr，0.9～1.2％Ni，1.8～2.2％W，0.3～0.6％Al，0.2～0.6％Pt，0.4～0.6％Cu，0.1～0.8％Au，0.1～0.5％Mo，0.3～0.8％RE，0.01～0.04％P，0.01～0.04％S，余量为Fe。步骤(1)和步骤(2)中的陶瓷粉均为β-SiC-HBN复合粉体，该β-SiC-HBN复合粉体包括质量比为100：(40.6～63.2)的β-SiC和HBN。步骤(1)和步骤(2)中的合金钢粉粒径均为6～18μm，步骤(1)和步骤(2)中的陶瓷粉的粒径均为30～60nm。致孔剂的外层包覆有一层网络状的SiN层。所述β-SiC-HBN复合粉体的制备方法为：将摩尔比为1∶(2-3)的H3BO3、CO(NH2)2溶于无水乙醇中，搅拌，加入60-80％w/w的β-SiC，在800-840℃氮气中反应制得β-SiC-HBN复合粉体。所述致孔剂为SrCO3或CaCO3。本专利技术选用热压的方法进行烧结。热压烧结有助于粉末颗粒的接触和扩散、流动等传质过程，降低烧结温度和缩短烧结时间，热压时由于粉料处于热塑性状态，形变阻力小，易于塑性流动，有助于提高材料致密性，细化陶瓷晶粒，提高材料的抗弯强度和断裂韧性。本专利技术对生坯先进行预烧，可以减少烧结时间，降低烧结能耗。为了保证烧结产品的质量，将烧结压力、烧结温度和烧结时间控制在上述范围内。压力过小，所得到的产品孔隙率大，但是强度和刚性达不到要求；压力过大，致孔剂产生的气体容易溢出，得到的产品孔隙率小，密度大，达不到轻质的要求。温度过低和保温时间过短不能完全烧结，温度过高和保温时间过长会产生熔化、渗漏现象，从而破坏材料的性能。该专利技术的有益效果在于：本专利技术的连杆具有较高的强度、刚度，并且质量小，以保证最小惯性力。导热性好、耐高压、耐腐蚀，有充分的散热能力。连杆表面耐磨性能好，耐高温、热膨胀系数小，温度变化时，尺寸、形状变化小。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本专利技术。实施例1本实施例中的轻量化连杆，采用多组分物料制备而成，其具体步骤如下：(1)将合金钢粉、陶瓷粉、致孔剂和树脂粘结剂按比例混匀，在1200Mpa压力下压制成连杆坯料；(2)将合金钢粉、陶瓷粉、树脂粘结剂按比例混匀，然后涂覆在连杆坯料外部，在1400Mpa压力下压制成连杆生坯；(3)将连杆生坯先在500Mpa压力、850℃下预烧25min；然后在500Mpa压力下以3℃/min的速度升温至900℃、1100℃、1300℃、1400℃、1450℃，分别保温烧结20min、20min、40min、90min、70min，随后冷却至室温，即可得轻量化连杆。步骤(1)中的合金钢粉、陶瓷粉、致孔剂和树脂粘结剂的质量比为100：70：2：4。步骤(2)中的合金钢粉、陶瓷粉、树脂粘结剂的质量比为100：40：4：2。步骤(1)和步骤(2)中的合金钢粉由以下质量百分比的组分组成，0.3～0.4％C，0.3～0.5％Si，0.8～1.0％Cr，0.9～1.2％Ni，1.8～2.2％W，0.3～0.6％Al，0.2～0.6％Pt，0.4～0.6％Cu，0.1～0.8％Au，0.1～0.5％Mo，0.3～0.8％RE，0.01～0.04％P，0.01～0.04％S，余量为Fe。步骤(1)和步骤(2)中的陶瓷粉均为β-SiC-HBN复合粉体，该β-SiC-HBN复合粉体包括质量比为100：40.6的β-SiC和HBN。步骤(1)和步骤(2)中的合金钢粉粒径均为6～12μm，步骤(1)和步骤(2)中的陶瓷粉的粒径均为30～40nm。致孔剂的外层包覆有一层网络状的SiN层。所述β-SiC-HBN复合粉体的制备方法为：将摩尔比为1∶(2-3)的H3BO3、CO(NH2)2溶于无水乙醇中，搅拌，加入60-80％w/w的β-SiC，在800-840℃氮气中反应制得β-SiC-HBN复合粉体。所述致孔剂为SrCO3。实施例2本实施例中的轻量化连杆，采用多组分物料制备而成，其具体步骤如下：(1)将合金钢粉、陶瓷粉、致孔剂和树脂粘结剂按比例混匀，在1300Mpa压力下压制成连杆坯料；(2)将合金钢粉、陶瓷粉、树脂粘结剂按比例混匀，然后涂覆在连杆坯料外部，在1300Mpa压力下压制成连杆生坯；(3)将连杆生坯先在600Mpa压力、80本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量化连杆，采用多组分物料制备而成，其具体步骤如下：(1)将合金钢粉、陶瓷粉、致孔剂和树脂粘结剂按比例混匀，在1200～1400Mpa压力下压制成连杆坯料；(2)将合金钢粉、陶瓷粉、树脂粘结剂按比例混匀，然后涂覆在连杆坯料外部，在1200～1400Mpa压力下压制成连杆生坯；(3)将连杆生坯先在500～700Mpa压力、750‑850℃下预烧15～25min；然后在300～500Mpa压力下以3℃/min的速度升温至900℃、1100℃、1300℃、1400℃、1450℃，分别保温烧结20min、20min、40min、90min、70min，随后冷却至室温，即可得轻量化连杆。

【技术特征摘要】
1.一种轻量化连杆，采用多组分物料制备而成，其具体步骤如下：(1)将合金钢粉、陶瓷粉、致孔剂和树脂粘结剂按比例混匀，在1200～1400Mpa压力下压制成连杆坯料；(2)将合金钢粉、陶瓷粉、树脂粘结剂按比例混匀，然后涂覆在连杆坯料外部，在1200～1400Mpa压力下压制成连杆生坯；(3)将连杆生坯先在500～700Mpa压力、750-850℃下预烧15～25min；然后在300～500Mpa压力下以3℃/min的速度升温至900℃、1100℃、1300℃、1400℃、1450℃，分别保温烧结20min、20min、40min、90min、70min，随后冷却至室温，即可得轻量化连杆。2.根据权利要求1所述的轻量化连杆，其特征在于：所述步骤(1)中的合金钢粉、陶瓷粉、致孔剂和树脂粘结剂的质量比为100：(70～90)：(2～8)：(4～6)。3.根据权利要求1所述的轻量化连杆，其特征在于：所述步骤(2)中的合金钢粉、陶瓷粉、树脂粘结剂的质量比为100：(40～80)：(4～8)：(2～4)。4.根据权利要求1所述的轻量化连杆，其特征在于：所述步骤(1)和步骤(2)中的合金钢粉由以下质量百分比的组分组成，0.3～0.4％C，0.3～0.5％Si，0....

【专利技术属性】
技术研发人员：熊恒中，钟雪峰，杨杨，赖光勇，
申请(专利权)人：四川飞亚动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51