【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油钻井用油泵，更具体地说，涉及一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法。
技术介绍
1、重型卡车的载重量基本上在30t以上，在转向过程中助力泵要提供更多的助力，才能保证驾驶员可以比较轻松的转动方向盘，所以助力泵中定子自身的强硬度、耐磨度和抗冲击强度都要求非常高。为保证定子的可靠性，现在选择合金铸铁进行生产，合金铸铁在实际使用的过程中存在两方面的制约：1）合金铸铁中合金含量很高，若一味的提高其强硬度则抗冲击强度容易受到限制，在高冲击环境下可能脆断；2）合金铸铁定子在实际使用过程中，容易因定子耐磨性较差出现磨损和拉毛的现象，造成助力泵工作时噪音大，甚至造成助力泵的功能失效。
2、因此对于重型卡车用助力泵，在保证其自身强硬度的同时提高其耐磨度和抗冲击强度就显得尤为重要。目前急需制备一种高强硬度、高耐磨度、高抗冲击强度的助力油泵定子。
技术实现思路
1、1. 要解决的问题
2、针对现有技术中重型卡车用助力油泵定子耐磨度和抗冲击强度等综合性能较差的问题，本专利技术提供一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法。
3、2. 技术方案
4、为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
5、本专利技术的一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其包括如下步骤：
6、（1）制备无定型磷酸钙粉末；
7、（2）一次压制：按照无定型磷酸钙粉末0.8~3.5%、聚乙烯醇（即pva，后文中可用pva简
8、在上述步骤中，以相对较小的压强对各组分组成的混合物进行初步压制，能够初步获得同时具有一定粘结度和孔隙度的定子毛坯件，以便于进行后续步骤的结晶和压制等工艺。
9、 （3）一次结晶：将所述定子毛坯件置于温度95℃、h2o和n2的混合气体环境下放置24小时，使定子毛坯件中的无定型磷酸钙和聚乙烯醇初步结晶，其中混合气体的压强为101.325kpa、h2o的体积占比至少为10%；
10、在上述步骤中，混合气体中的h2o在特定的温度和气压下能够进入定子毛坯件的孔隙中促进无定型磷酸钙和聚乙烯醇初步结晶，其中位于中间部位的pva的结晶度相对较高，这是由于无定型磷酸钙可以促进pva分子链的聚集形成晶体域，而定子毛坯件相对外部的区域更容易接触h2o气体使得pva存在一定的溶胀，结晶度相对较低。
11、（4）二次压制：对初步结晶后的定子毛坯件进一步在600~800mpa的压强下进行压制；
12、在上述步骤中，二次压制能够使结晶度相对较差的部分pva向定子毛坯件内部迁移，而位于中间部位结晶度相对较高的pva和磷酸钙形成一定的限域空间，在二次压制过程中其位置和限域空间相对变化较小，这样使得定子毛坯件从内向外形成一种pva组分梯度和结晶梯度递减的特性；与此同时，二次压制相对一次压制较高的压强使得定子毛坯件初步定型，便于后续的二次结晶和烧结。
13、（5）二次结晶：对二次压制后的定子毛坯件置于温度95℃、h2o和n2的混合气体环境下放置24小时进一步结晶，其中混合气体的压强为101.325kpa、h2o的体积占比至少为10%；
14、在上述步骤中，在二次压制后的应变下继续结晶，定子毛坯件从内向外递减的pva结晶梯度进一步确定，同时部分无定型磷酸钙形成羟基磷灰石。
15、（6）烧结：将二次结晶后的定子毛坯件送入还原性气氛的烧结炉中进行烧结处理；
16、（7）热处理：对烧结后的产品进行淬火和回火处理，得到重卡转向助力油泵定子产品。
17、在上述步骤中，高温烧结和热处理不但使得各金属冶金结合，同时使得定子毛坯件中的pva碳化，由于中间部位的磷酸钙和pva形成的限域空间在一定程度上限制了碳化后的碳元素向外扩散，因此在烧结之后，结晶梯度和组分梯度从内向外递减的pva碳化使得定子产品的碳含量由内向外递减。其中中间碳含量较高的区域与金属冶金结合形成强硬度较高的金属碳合金相，而且这种强硬度也会因为碳含量的梯度变化呈现出由内向外递减的梯度变化，不会导致强硬度断崖式变化的问题，这奠定了助力油泵定子产品的整体抗拉强度；而外部碳含量较低的区域使得油泵定子产品具有一定的韧性，此外，烧结过程会使得无定型磷酸钙进一步生成羟基磷灰石，这改善了助力油泵定子产品的外部区域的弹性模量和耐磨性，使其具有优异的抗冲击缓冲能力和耐磨度，从而最终形成一种内部强硬度相对较高，外部抗冲击强度和耐磨度相对较高的助力油泵定子产品。
18、进一步地，所述（1）步骤中的无定型磷酸钙粉末制备方法为：将0.8 g cacl2·2h2o和0.3 g mgcl2·6h2o溶解在20 ml超纯水中，混合均匀得到溶液a；将0.4 g na2hpo4·2h2o溶解在20 ml超纯水中，混合均匀得到溶液b；将溶液a加入溶液b中，用3 m naoh溶液将ph值调节至11后，通过以8000rpm离心5分钟收集沉淀物，冷冻干燥16小时获得无定型磷酸钙粉末。
19、进一步地，所述将溶液a加入溶液b中包括：将溶液a以5ml/min的滴加速度逐渐滴入溶液b中反应。
20、在上述步骤中，以5ml/min的滴加速度进行滴加反应能够避免生成的磷酸钙聚集为沉淀，保证后续无定型磷酸钙的稳定生成。
21、进一步地，在所述（2）步骤中，先将无定型磷酸钙粉末和聚乙烯醇粉末混合均匀得到混合粉末x，再将混合粉末x与其余组分均匀混合后压制。
22、在上述步骤中，先将无定型磷酸钙粉末和聚乙烯醇粉末混合均匀能够先让两者充分的机械耦合，这样再与其他组分混合时能够保证无定型磷酸钙粉末和聚乙烯醇粉末能够紧密结合，进一步保证中间限域空间的充分形成。
23、进一步地， 在所述（3）步骤中，h2o和n2体积比为20%：80%。
24、进一步地，在所述（4）步骤中，所述二次压制的压强为650mpa。
25、进一步地，在所述（5）步骤中，h2o和n2体积比为50%：50%。
26、进一步地，在所述（6）步骤中，还原性气氛为体积比20%氢气和80%氮气的混合气体，烧结炉的烧结温度为1100~1200℃，烧结处理时间为2~5h。
27、进一步地，在所述（7）步骤中，所述淬火温度为990~1120℃，保温时间为1~3h，油冷至室温；所述回火温度为600~720℃，回火处理时间为1~3h。
28、本专利技术还保护一种重卡转向助力油泵定子，该重卡转向助力油泵定子采用上述任意一项所述的制备方法制备得到。
29、3. 有益效果
30、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：...
【技术保护点】
1.一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其特征在于，所述（1）步骤中的无定型磷酸钙粉末制备方法为：将0.8 g CaCl2·2H2O和0.3 gMgCl2·6H2O溶解在20 mL超纯水中，混合均匀得到溶液A；将0.4 g Na2HPO4·2H2O溶解在20mL超纯水中，混合均匀得到溶液B；将溶液A加入溶液B中，用3 M NaOH溶液将pH值调节至11后，通过以8000rpm离心5分钟收集沉淀物，冷冻干燥16小时获得无定型磷酸钙粉末。
3.根据权利要求2所述的一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其特征在于，所述将溶液A加入溶液B中包括：将溶液A以5mL/min的滴加速度逐渐滴入溶液B中反应。
4.根据权利要求1所述的一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其特征在于，在所述（2）步骤中，先将无定型磷酸钙粉末和聚乙烯醇粉末混合均匀得到混合粉末X，再将混合粉末X与其余组分均匀混合后压制。
5.根据权利要求1所述的一种重卡转
6.根据权利要求1所述的一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其特征在于，在所述（4）步骤中，所述二次压制的压强为650MPa。
7.根据权利要求1所述的一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其特征在于，在所述（5）步骤中，H2O和N2体积比为50%：50%。
8.根据权利要求1所述的一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其特征在于，在所述（6）步骤中，还原性气氛为体积比20%氢气和80%氮气的混合气体，烧结炉的烧结温度为1100~1200℃，烧结处理时间为2~5h。
9.根据权利要求1所述的一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其特征在于，在所述（7）步骤中，所述淬火温度为990~1120℃，保温时间为1~3h，油冷至室温；所述回火温度为600~720℃，回火处理时间为1~3h。
10.一种重卡转向助力油泵定子，其特征在于，采用如权利要求1~9任意一项所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其特征在于，所述（1）步骤中的无定型磷酸钙粉末制备方法为：将0.8 g cacl2·2h2o和0.3 gmgcl2·6h2o溶解在20 ml超纯水中，混合均匀得到溶液a；将0.4 g na2hpo4·2h2o溶解在20ml超纯水中，混合均匀得到溶液b；将溶液a加入溶液b中，用3 m naoh溶液将ph值调节至11后，通过以8000rpm离心5分钟收集沉淀物，冷冻干燥16小时获得无定型磷酸钙粉末。
3.根据权利要求2所述的一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其特征在于，所述将溶液a加入溶液b中包括：将溶液a以5ml/min的滴加速度逐渐滴入溶液b中反应。
4.根据权利要求1所述的一种重卡转向助力油泵定子的粉末冶金制造方法，其特征在于，在所述（2）步骤中，先将无定型磷酸钙粉末和聚乙烯醇粉末混合均匀得到混合粉末x，再将混合粉末x与其余组分均匀混合后压制。
5.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙岩，冯立超，蒋东方，战锋，蒋伟硕，
申请(专利权)人：烟台东一粉末冶金制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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