本發(fā)明涉及一種冶金領(lǐng)域，具體是一種高強(qiáng)度粉末冶金零件的材料配方及制作工藝。
背景技術(shù)：
粉末冶金是一種集材料制備與零件制造于一體，節(jié)能、節(jié)材、高效、少無(wú)切削、無(wú)(少)污染的先進(jìn)工藝制造技術(shù)，在材料和零件制造業(yè)中具有不可替代的作用和地位，是提高材料性能和發(fā)展新材料的重要方法。粉末冶金零件是使用金屬粉末混合物，在模具內(nèi)壓制成型的，是基體和孔隙的復(fù)合體，按美國(guó)燒結(jié)合金的材料牌號(hào)(國(guó)內(nèi)沒(méi)有燒結(jié)合金牌號(hào))，在常規(guī)工藝條件下一次壓制燒結(jié)的密度一般在6.4-6.8g/cm3，硬度，抗拉強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度，疲勞強(qiáng)度，韌性都較低，無(wú)法滿足一些像汽車同步器齒轂、轉(zhuǎn)向助力泵定子、轉(zhuǎn)子等中高強(qiáng)度零件的要求。
目前，提高粉末冶金制品密度的方法主要有溫壓技術(shù)，復(fù)壓復(fù)燒技術(shù)，粉末鍛造技術(shù)，爆炸壓制技術(shù)，動(dòng)力磁性壓制技術(shù)等。這些方法有的成本高，有的投資大，有的不夠安全，有的還在研究中沒(méi)有推廣。
本發(fā)明提供一種材料配方，在不增加設(shè)備，不(略)提高生產(chǎn)成本，不改變?cè)泄に嚨那疤嵯?，使粉末冶金制品的密度提高到?.0g/cm3，硬度≥HRC40，抗壓強(qiáng)度≥950MPa，抗拉強(qiáng)度≥350N/mm2，沖擊值A(chǔ)K≥50KJ/m2。滿足中高強(qiáng)度粉末冶金鐵基零件的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度粉末冶金零件的材料配方及制作工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種高強(qiáng)度粉末冶金零件的材料配方，按照質(zhì)量百分比計(jì)的組分為鉬粉0.5％-1％，鎳粉1％-2％，鈷粉0.05％-0.1％，銅粉1％-2％，二硫化鉬0.5％-0.8％，碳粉0.3％-1％，鐵粉余量，各組分之和為100％。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述鐵粉采用100目的霧化鐵粉。
一種高強(qiáng)度粉末冶金零件的材料配方的制作工藝，具體步驟為：
(1)混料：按配比選取鉬粉、鎳粉、銅粉、鈷粉，二硫化鉬、碳粉和鐵粉在V型混料機(jī)中均勻混合待用，得鐵基粉末；
(2)壓制：將步驟(1)混合好的鐵基粉末送入模具，按650MPa的壓力，壓制成產(chǎn)品坯件；
(3)燒結(jié)：將步驟(2)所得產(chǎn)品坯件送入有保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐燒結(jié)，高溫段溫度1160℃，時(shí)間4h；
(4)熱處理：將步驟(3)所得的產(chǎn)品在C-N共滲爐內(nèi)滲碳，滲層厚度1.0mm-1.5mm，然后淬火、回火。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
與美國(guó)燒結(jié)合金材料牌號(hào)相比，本配方添加了金屬鈷，鈷可以形成難融的碳化物，提高合金的耐磨性，能將合金中其他金屬碳化物晶粒結(jié)合在一起，使合金具有更高的韌性，并減少對(duì)沖擊的敏感性能。本配方去掉了在混合金屬粉末中起潤(rùn)滑作用，但在燒結(jié)過(guò)程中會(huì)熔解揮發(fā)掉的硬脂酸鋅，因?yàn)橛仓徜\揮發(fā)以后，會(huì)在燒結(jié)制品中留下孔隙，降低制品的密度。本配方添加了二硫化鉬，二硫化鉬是一種固體潤(rùn)滑劑，熔點(diǎn)高，燒結(jié)過(guò)程中不會(huì)揮化，不會(huì)降低燒結(jié)制品的密度，二硫化鉬保留在產(chǎn)品中會(huì)增加產(chǎn)品的耐磨性，提高產(chǎn)品的使用壽命。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，在不增加設(shè)備，不(略)提高生產(chǎn)成本，不改變?cè)泄に嚨那疤嵯拢狗勰┮苯鹬破返拿芏忍岣叩健?.0g/cm3，硬度≥HRC40，抗壓強(qiáng)度≥950MPa，抗拉強(qiáng)度≥350N/mm2，沖擊值A(chǔ)K≥50KJ/m2，完全滿足中高強(qiáng)度粉末冶金鐵基零件的技術(shù)要求。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種高強(qiáng)度粉末冶金零件的材料配方，按照質(zhì)量百分比計(jì)的組分為鉬粉0.5％，鎳粉1％，鈷粉0.05％，銅粉1.5％，二硫化鉬0.6％，碳粉0.3％，鐵粉余量，各組分之和為100％；所述鐵粉采用100目的霧化鐵粉。
一種高強(qiáng)度粉末冶金零件的材料配方的制作工藝，具體步驟為：
(1)混料：按配比選取鉬粉、鎳粉、銅粉、鈷粉，二硫化鉬、碳粉和鐵粉在V型混料機(jī)中均勻混合待用，得鐵基粉末；
(2)壓制：將步驟(1)混合好的鐵基粉末送入模具，按650MPa的壓力，壓制成產(chǎn)品坯件；
(3)燒結(jié)：將步驟(2)所得產(chǎn)品坯件送入有保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐燒結(jié)，高溫段溫度1160℃，時(shí)間4h；
(4)熱處理：將步驟(3)所得的產(chǎn)品在C-N共滲爐內(nèi)滲碳，滲層厚度1.2mm，然后淬火、回火。
由上述工藝制得的汽車轉(zhuǎn)向助力泵粉末冶金定子，測(cè)得其性能參數(shù)如下：平均含油密度：6.99g/cm3，硬度：HRC40，抗拉強(qiáng)度：455N/mm2，抗壓強(qiáng)度1580MPa，沖擊值A(chǔ)K：56.4KJ/m2。
實(shí)施例2
一種高強(qiáng)度粉末冶金零件的材料配方，按照質(zhì)量百分比計(jì)的組分為鉬粉0.5％，鎳粉1％，鈷粉0.05％，銅粉1.5％，二硫化鉬0.6％，碳粉0.3％，鐵粉余量，各組分之和為100％；所述鐵粉采用100目的霧化鐵粉。
一種高強(qiáng)度粉末冶金零件的材料配方的制作工藝，具體步驟為：
(1)混料：按配比選取鉬粉、鎳粉、銅粉、鈷粉，二硫化鉬、碳粉和鐵粉在V型混料機(jī)中均勻混合待用，得鐵基粉末；
(2)壓制：將步驟(1)混合好的鐵基粉末送入模具，按650MPa的壓力，壓制成產(chǎn)品坯件；
(3)燒結(jié)：將步驟(2)所得產(chǎn)品坯件送入有保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐燒結(jié)，高溫段溫度1160℃，時(shí)間4h；
(4)熱處理：將步驟(3)所得的產(chǎn)品在C-N共滲爐內(nèi)滲碳，滲層厚度1.0mm，然后淬火、回火。
由上述工藝制得的制造汽車轉(zhuǎn)向助力泵粉末冶金轉(zhuǎn)子，測(cè)得其性能參數(shù)如下：平均含油密度：7.01g/cm3，硬度：HRC45，抗拉強(qiáng)度：455N/mm2，抗壓強(qiáng)度1580MPa，沖擊值A(chǔ)K：56.4KJ/m2。
實(shí)施例3
一種高強(qiáng)度粉末冶金零件的材料配方，按照質(zhì)量百分比計(jì)的組分為鉬粉0.5％，鎳粉1％，鈷粉0.05％，銅粉1％，二硫化鉬0.6％，碳粉1％，鐵粉余量，各組分之和為100％；所述鐵粉采用100目的霧化鐵粉。
一種高強(qiáng)度粉末冶金零件的材料配方的制作工藝，具體步驟為：
(1)混料：按配比選取鉬粉、鎳粉、銅粉、鈷粉，二硫化鉬、碳粉和鐵粉在V型混料機(jī)中均勻混合待用，得鐵基粉末；
(2)壓制：將步驟(1)混合好的鐵基粉末送入模具，按650MPa的壓力，壓制成產(chǎn)品坯件；
(3)燒結(jié)：將步驟(2)所得產(chǎn)品坯件送入有保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐燒結(jié)，高溫段溫度1160℃，時(shí)間4h：
(4)熱處理：將步驟(3)所得的產(chǎn)品在C-N共滲爐內(nèi)滲碳，滲層厚度1.0mm-1.5mm，然后淬火、回火。
由上述工藝制得的汽車轉(zhuǎn)向助力泵粉末冶金配油盤(pán)，測(cè)得其性能參數(shù)如下：平均含油密度：6.99g/cm3，硬度：HRC40，抗拉強(qiáng)度：455N/mm2，抗壓強(qiáng)度1580MPa，沖擊值A(chǔ)K：56.4KJ/m2。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。