專利名稱：一種粉末冶金復合凸輪片及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于粉末冶金技術領域，特別涉及ー種粉末冶金復合凸輪片及其制備方法。
背景技術：
裝配式凸輪軸具有質(zhì)量輕、可柔性設計和加工、耐磨性好等優(yōu)點，目前廣泛應用于汽車和摩托車的發(fā)動機。傳統(tǒng)的凸輪片一般采用鍛造、擠壓、拉拔等エ藝制備而成，然后再進行表面淬火處理。采用鍛造エ藝直接將鋼片熱鍛成毛坯、再進行冷鍛制備尺寸精度高的凸輪片。還可以采用冷鍛直接制備凸輪片。也可以直接采用擠壓エ藝制備出凸輪片，再進行冷拉拔進行尺寸控制，得到尺寸精度很高的凸輪片。人們還開發(fā)采用鋼管直接進行冷拔制備凸輪片。上述エ藝存在生產(chǎn)成本高、材料成分不易調(diào)整等不足。為了降低成本，采用常規(guī)粉末冶金制備的凸輪片，由于其密度低、沖擊韌性差等缺點，在裝配時容易導致凸輪片開裂。為了改善粉末冶金凸輪片的上述不足，研究人員對粉末冶金凸輪片進行熱鍛，進ー步提高其密度、減少其孔隙，提高沖擊韌性，然后在表面淬火，得到滿足使用的粉末冶金凸輪片。上述エ藝存在生產(chǎn)成本較高等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，而提出ー種粉末冶金復合凸輪片及其制備方法。本發(fā)明提供的粉末冶金復合凸輪片，其特征在于，所述粉末冶金復合凸輪片是在基體的表面復合上粉末冶金凸輪。所述粉末冶金復合凸輪片中的基體可以為鋼鐵、鎳、鈦、銅、鋁等材料制成的厚度為0.1 20mm的圓形管或異型管。所述粉末冶金復合凸輪片中的粉末冶金凸輪可以為鐵基粉末冶金材料、鈦基粉末冶金材料、鎳基粉末冶金材料、硬質(zhì)合金等。其厚度可以為0. 5 50_。所述粉末冶金復合凸輪片的制備方法包括燒結焊、釬焊、氬弧焊、激光焊、熱壓等，分別敘述如下(I)采用常規(guī)粉末壓制方法制備粉末冶金凸輪壓坯，與基體裝配在一起，然后在溫度為600 1500°C，時間為10 120分鐘的エ藝條件下進行燒結焊，燒結焊氣氛為氫氣、分解氨或真空等氣氛，制備成粉末冶金復合凸輪片。(2)采用常規(guī)粉末壓制方法制備粉末冶金凸輪壓坯，在溫度為600 1500°C，時間為10 120分鐘的エ藝條件下，制備出粉末冶金凸輪片毛坯，然后采用釬焊、氬弧焊、激光焊等エ藝將基體和粉末冶金凸輪焊接在一起，制備成粉末冶金復合凸輪片。其中釬料材質(zhì)可以為銅、銅合金、鎳、鎳合金、鋁、鋁合金、鈦或鈦合金等，釬料形態(tài)為粉末、絲或片等，在真空、氫氣或分解氨等氣氛下進行，溫度為600 1200°C，時間為10 120分鐘。(3)將基體放在芯棒上，填充粉末，進行壓制制備成復合凸輪片壓坯，然后溫度為600 1500°C，時間為10 120分鐘的エ藝條件下進行燒結焊，制備成粉末冶金復合凸輪片。(4)將基體粉末和凸輪粉末分層填充放在模具中，然后進行壓制制備成復合凸輪片壓坯，最后在600 1500°C，進行燒結10 120分鐘，制備成粉末冶金復合凸輪片。(5)將基體放在芯棒上，填充粉末，進行500 1400°C熱壓，時間為10 120分鐘，制備成粉末冶金復合凸輪片。(6)可以將基體粉末和凸輪粉末分層填充放在模具中，在500 1400°C，時間為10 120分鐘下，熱壓制備成粉末冶金復合凸輪片。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明制備的粉末冶金復合凸輪片具有尺寸穩(wěn)定、沖擊韌性好、耐磨性好、成本低等優(yōu)點，可替代目前用于鍛造、拉拔、粉末冶金等エ藝制備的整體凸輪片，適用于機械裝配、液壓成形、焊接等エ藝制備中空凸輪軸，可以滿足裝配式凸輪軸的使用要求。


圖1是本發(fā)明粉末冶金復合凸輪片的結構示意圖。圖中標號1-粉末冶金復合凸輪片；11_基體；12_凸輪。
具體實施例方式本發(fā)明提出ー種粉末冶金復合凸輪片及其制備方法，包括粉末冶金、燒結焊、釬焊、氬弧焊、激光焊、熱壓等方法，在圖1所示的粉末冶金復合凸輪片的結構示意圖，在基體11上面復合上粉末冶金凸輪12。下面例舉實施例進ー步對本發(fā)明予以說明。但不以任何方式限制本發(fā)明。實施例1將020x3x13mm的45#鋼管，進行表面噴砂除銹、除油、清洗等處理。采用Fe-Cr-Mo-S1-P-C化學成分的混合粉末在600MPa下進行壓制成內(nèi)孔020.1 x5x 13mm (頂尖部分37. 3mm)的凸輪片生坯，然后將鋼管和凸輪片生坯組裝在一起，在溫度為1120°C、時間為30分鐘、氫氣氣氛下進行燒結焊，制備出粉末冶金復合凸輪片。實施例2采用Fe-Cr-Mo-S1-P-C化學成分的混合粉末在600MPa下進行壓制成內(nèi)孔025.3x3x13mm (頂尖部分37. 3mm)的凸輪片生坯，在溫度為1120°C、時間為30分鐘、氫氣氣氛下進行燒結，制備出粉末冶金凸輪片。將025><2X13mm的45#鋼管,進行表面噴砂除銹、除油、清洗等處理，然后將鋼管和粉末冶金凸輪片組裝在一起，中間放置0. 03mm的銅箔，在溫度為1115°C、時間為20分鐘、氨分解氣氛下進行焊接，制備出粉末冶金復合凸輪片。實施例3采用Fe-Cr-Mo-S1-P-C化學成分的混合粉末在600MPa下進行壓制成內(nèi)孔025.3x3x13mm (頂尖部分37. 3mm)的凸輪片生坯，在溫度為1120°C、時間為30分鐘、氫氣氣氛下進行燒結，制備出粉末冶金凸輪片。將025><2X13mm的45#鋼管,進行表面噴砂除銹、除油、清洗等處理，然后將鋼管和粉末冶金凸輪片組裝在一起，采用激光焊接，制備出粉末冶金復合凸輪片。實施例4采用YG12(WC_Col2)的硬質(zhì)合金加工成內(nèi)孔035.3x3x20mm (頂尖部分50mm)的凸輪片。將035x4x20mm的45#鋼管，進行表面噴砂除銹、除油、清洗等處理，然后將鋼管和粉末冶金凸輪片組裝在一起，中間放置0. 03mm的AgCu28釬料，在溫度為820 850°C、時間為20分鐘、真空下進行釬焊，制備出粉末冶金復合凸輪片。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.ー種粉末冶金復合凸輪片，其特征在于，該粉末冶金復合凸輪片(I)是在基體(11)的表面復合上粉末冶金凸輪(12)。
2.根據(jù)權利要求1所述的復合凸輪片，其特征在于，所述粉末冶金復合凸輪片中的基體(11)為鋼鐵、鎳、鈦、銅或鋁制成的圓形管或異型管。
3.根據(jù)權利要求1所述的復合凸輪片，其特征在于，所述粉末冶金復合凸輪片中的粉末冶金凸輪(12)為鐵基粉末冶金材料、鈦基粉末冶金材料、鎳基粉末冶金材料或硬質(zhì)合金。
4.根據(jù)權利要求1所述的復合凸輪片，其特征在于，所述基體(11)厚度為0.1 20mm，所述粉末冶金復合凸輪片中的粉末冶金凸輪(12)厚度為0. 5 50mm。
5.權利要求1至4任意一個權利要求所述的粉末冶金復合凸輪片的制備方法，其特征在于該方法如下采用常規(guī)粉末壓制方法制備粉末冶金凸輪(2)壓坯，與基體(11)裝配在一起，然后在溫度為600 1500°C，時間為10 120分鐘的エ藝條件下進行燒結焊，燒結焊氣氛為氫氣氣氛、氨分解氣氛或真空，制備成粉末冶金復合凸輪片。
6.權利要求1至4任意一個權利要求所述的粉末冶金復合凸輪片的制備方法，其特征在于該方法如下采用常規(guī)粉末壓制方法制備粉末冶金凸輪(2)壓坯，在溫度為600 1500°C，時間為10 120分鐘的エ藝條件下，制備出粉末冶金凸輪片毛坯，然后采用釬焊、氬弧焊或激光焊將基體(I)和粉末冶金凸輪(2)焊接在一起，制備成粉末冶金復合凸輪片，其中釬料材質(zhì)為銅、銅合金、鎳、鎳合金、鋁、鋁合金、鈦或鈦合金，形態(tài)為粉末、絲或片，在真空、氫氣或氨分解氣氛等保護氣氛下進行，溫度為600 1200°C，時間為10 120分鐘。
7.權利要求1至4任意一個權利要求所述的粉末冶金復合凸輪片的制備方法，其特征在于該方法如下將基體(11)放在芯棒上，填充粉末，進行壓制制備成復合凸輪片壓坯，然后溫度為600 1500°C，時間為10 120分鐘的エ藝條件下進行燒結焊，制備成粉末冶金復合凸輪片。
8.權利要求1至4任意一個權利要求所述的粉末冶金復合凸輪片的制備方法，其特征在于該方法如下將基體粉末和凸輪粉末平面方向分層填充放在模具中，然后進行壓制制備成復合凸輪片(I)壓坯，最后在600 1500°C，進行燒結10 120分鐘，制備成粉末冶金復合凸輪片。
9.權利要求1至4任意一個權利要求所述的粉末冶金復合凸輪片的制備方法，其特征在于該方法如下將基體(11)放在芯棒上，填充粉末，進行600 1400°C熱壓，時間為10 120分鐘，制備成粉末冶金復合凸輪片。
10.權利要求1至4任意一個權利要求所述的粉末冶金復合凸輪片的制備方法，其特征在于該方法如下將基體粉末和凸輪粉末分層填充放在模具中，在500 1400°C,時間為10 120分鐘下，熱壓制備成粉末冶金復合凸輪片。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于粉末冶金技術領域的一種粉末冶金復合凸輪片及其制備方法。該粉末冶金復合凸輪片是在基體的表面復合上粉末冶金凸輪。所述粉末冶金復合凸輪片的制備方法包括燒結焊、釬焊、氬弧焊、激光焊、熱壓等，本發(fā)明制備的粉末冶金復合凸輪片具有尺寸穩(wěn)定、沖擊韌性好、耐磨性好、成本低等優(yōu)點，可替代目前用于鍛造、拉拔、粉末冶金等工藝制備的整體凸輪片，適用于機械裝配、液壓成形、焊接等工藝制備中空凸輪軸，可以滿足裝配式凸輪軸的使用要求。
文檔編號B22F5/08GK103032120SQ201110294040
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權日2011年9月29日
發(fā)明者王林山, 汪禮敏, 郭子磊, 董小江, 戴赫, 張景懷 申請人:北京有色金屬研究總院, 有研粉末新材料(北京)有限公司