本发明属于粉末冶金领域，涉及一种铝基粉末冶金汽缸的制备方法。
技术背景
铝合金由于其轻质易成型、比轻度高、导热性能好，成为汽油发动机缸套的主要材料之一。但由于发动机活塞是在汽缸内做快速往复运动，铝合金缸体的耐磨性、耐冲击性、耐腐蚀性等性能较差而限制了铝合金在发动机缸体上作为直接磨擦副的应用。铝合金缸体必须进行适当的内表面硬化处理。汽缸要求工作温度高，热冲击大，速度高速磨擦频繁，普通汽缸难以满足工况恶劣的条件下工作，长期制约着发动机综合性能的提高。常用的镶铸铁套气缸制备工艺复杂、界面结合质量稳定性较差；镀镍、铬工艺及复合镀工艺对境污染严重，达不到环境友好的要求。而粉末冶金不受熔炼限制，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构件匹配的效果。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。所以研究各种机械零部件的粉末冶金的配方，适应不同的需要，具有重要的意义。而纳米材料可以满足传统材料所达不到的要求，同时应用纳米材料可以满足金属加工领域中对材料性能的特殊要求，但是现有技术中纳米材料应用于粉末冶金技术中的披露还很少，并且技术不成熟。目前纳米材料使用技术存在的主要问题为纳米粉体颗粒材料的团聚问题，导致粉体颗粒材料在使用中由于颗粒表面张力所致而形成的颗粒团聚，从而导致在使用中添加化学分解剂进行团聚颗粒的分解才能正常使用，但是这样就会带来使用难度的增加和化学污染，同时降低了使用效率，这就限制这纳米材料在粉末冶金技术中的应用。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种铝基粉末冶金汽缸的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种铝基粉末冶金汽缸的制备方法，包括以下步骤：先按重量份称取铁粉40-50份、硅化铁11-14份、微蜡粉20-30份、石墨3-10份、辰砂粉10-20份、碘化亚铜3-8份、聚四氟乙烯颗粒13-20份、助剂6-8份、氧化钾3-6份、不锈钢粉末3-11份、纳米氮化硼3-5份，其中助剂由三乙醇胺、聚甲基烷基硅氧烷、氢化牛脂胺按照重量比4：3：2组成的；将除助剂以外的其它原料混合，在球磨机中混合1-24小时；将球磨混合后的粉末在氢气炉中退火，退火温度为700-760℃，时间为1-6h；将退火后的混合粉末与助剂混合均匀后进行压制，获得6.4-7.8g/cm3的压坯；将压坯在一定保护气氛，600-700℃的温度下烧结0.5h-3h，最后将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度200-300℃的条件下通入蒸汽60-90分钟，取出空冷即得。
按重量份称取铁粉45份、硅化铁13份、微蜡粉25份、石墨6份、辰砂粉15份、碘化亚铜6份、聚四氟乙烯颗粒16份、助剂7份、氧化钾5份、不锈钢粉末7份、纳米氮化硼5份。
将球磨混合后的粉末在氢气炉中退火，退火温度为730℃，时间为4h。
将退火后的混合粉末与助剂混合均匀后进行压制，获得7.2g/cm3的压坯。
将压坯在一定保护气氛，600-700℃的温度下烧结2h，最后将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度250℃的条件下通入蒸汽70分钟，取出空冷即得。
本发明具有以下有益效果：本发明通过优化的原料组合，合理设置配比和生产工艺，形成的铝基粉末冶金汽缸具有较好的综合力学性能，不仅具有较高的强度和硬度、耐磨性好的特点，又保持良好的韧性，合金的质量稳定均一，提高了耐高温的特性。
具体实施方式
实施例1
一种铝基粉末冶金汽缸的制备方法，包括以下步骤：先按重量份称取铁粉40份、硅化铁11份、微蜡粉20份、石墨3份、辰砂粉10份、碘化亚铜3份、聚四氟乙烯颗粒13份、助剂6份、氧化钾3份、不锈钢粉末3份、纳米氮化硼3份，其中助剂由三乙醇胺、聚甲基烷基硅氧烷、氢化牛脂胺按照重量比4：3：2组成的；将除助剂以外的其它原料混合，在球磨机中混合1-24小时；将球磨混合后的粉末在氢气炉中退火，退火温度为700℃，时间为1h；将退火后的混合粉末与助剂混合均匀后进行压制，获得6.4g/cm3的压坯；将压坯在一定保护气氛，600℃的温度下烧结0.5h，最后将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度200℃的条件下通入蒸汽60分钟，取出空冷即得。
实施例2
一种铝基粉末冶金汽缸的制备方法，包括以下步骤：先按重量份称取铁粉50份、硅化铁14份、微蜡粉30份、石墨10份、辰砂粉20份、碘化亚铜8份、聚四氟乙烯颗粒20份、助剂8份、氧化钾6份、不锈钢粉末11份、纳米氮化硼5份，其中助剂由三乙醇胺、聚甲基烷基硅氧烷、氢化牛脂胺按照重量比4：3：2组成的；将除助剂以外的其它原料混合，在球磨机中混合1-24小时；将球磨混合后的粉末在氢气炉中退火，退火温度为760℃，时间为6h；将退火后的混合粉末与助剂混合均匀后进行压制，获得7.8g/cm3的压坯；将压坯在一定保护气氛，700℃的温度下烧结3h，最后将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度300℃的条件下通入蒸汽90分钟，取出空冷即得。
实施例3
一种铝基粉末冶金汽缸的制备方法，包括以下步骤：先按重量份称取铁粉45份、硅化铁13份、微蜡粉25份、石墨6份、辰砂粉15份、碘化亚铜6份、聚四氟乙烯颗粒16份、助剂7份、氧化钾5份、不锈钢粉末7份、纳米氮化硼5份，其中助剂由三乙醇胺、聚甲基烷基硅氧烷、氢化牛脂胺按照重量比4：3：2组成的；将除助剂以外的其它原料混合，在球磨机中混合1-24小时；将球磨混合后的粉末在氢气炉中退火，退火温度为730℃，时间为4h；将退火后的混合粉末与助剂混合均匀后进行压制，获得7.2g/cm3的压坯；将压坯在一定保护气氛，650℃的温度下烧结2h，最后将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度250℃的条件下通入蒸汽70分钟，取出空冷即得。