本发明涉及一种通过注射成型制备机油压力控制阀阀套的方法。
背景技术：
机油压力控制阀是构成可变气门正时发动机的关键部件，在智能可变正时系统的控制下，机油压力控制阀通过前后移动来控制机油进入发动机的提前或延迟油室而调整油压压力，在不同的油压压力的作用下，凸轮轴移动一定的角度从而使发动机在不同负荷时气门达到最佳的打开或关闭的时间和角度，使发动机的燃油经济性大大提高。而机油压力控制阀阀套则主要起到供油、回油和泄油的关键作用，是构成机油压力控制阀的重要零件。
现有制备方法多采用铸造法制备零件毛坯，后经机加工做出尺寸精度等在范围内的零件，这种加工方法的缺点是：①批量性生产效率低；②原材料利用率低；③零件尺寸小且形状复杂，机加工难度较大；④机加工易在零件拐角处产生应力集中，造成零件局部裂纹。此外，现有制备方法原材料中的碳含量和铌含量较低，零件的硬度、耐磨性、强度及焊接性相对差。
发明专利内容
本发明的目的是提供生产高效，工艺优良的一种通过注射成型制备机油压力控制阀阀套的方法。
实现本发明目的的技术方案是：本发明包括以下步骤：
a、采用雾化法制备合金粉末；
b、将所述合金粉末与粘结剂进行混炼并造粒得到喂料；
c、将所述喂料通过注射剂注射后成型得到注射坯；
d、将所述注射坯进行脱脂和烧结得到烧结坯；
e、对所述烧结坯进行热处理得到产品；
所述合金粉末的成分为:c含量0.5-1.2％，o含量小于0.3％，cr含量为12-16％，nb含量为0.8-3.2％，ni含量小于0.5％，mn含量小于1％，si含量小于0.6％，其他元素的含量小于1.5％，其余均为fe元素。
上述雾化方法为水雾化，粉末粒径为d10：3-5μm，d50：7-9μm，d90：17-19μm。
上述烧结的工艺为：自10℃-50℃开始以2℃-6℃/min的速度升温至280℃-330℃时保温1小时后，以1℃-3℃/min的升温速度继续升温至600℃-680℃时保温20-50分钟，在此之前的烧结工艺均采用n2气氛；然后调整升温速度，以1℃-4℃/min升温至1260℃-1310℃，保温1-2.5小时，此段工艺采用ar气氛；以3℃-5℃/min的速度降温至850℃-1100℃，随后随炉冷却至室温，得到烧结坯，此段工艺采用ar气氛。
上述热处理的工艺为：在真空条件下自室温以15-30℃/min的升温速率升温至700℃-800℃进行预热处理，并在此温度下保温10-50min；以10-20℃/min的升温速率升温至950℃-1150℃进行奥氏体化处理，保温40-70min；随后在3-9bar的压力下以30-50℃/min的速率降温至室温进行淬火处理，在室温下保持10-30min；后将淬火后的零件在液氮的冷却下迅速降温至-70℃-(-100)℃进行深冷处理，保温10-40min；将深冷处理后的零件以5-10℃/min的升温速率升温至150℃-250℃进行回火处理，保温1-2小时。
本发明具有积极的效果：(1)本发明利用注射成型技术制备机械零件，材料成分具有可设计性、组织均匀、各向同性，烧结及热处理过程中温度可调性强，材料利用率较高。
(2)本发明所涉及的注射成型方法，生产的零件尺寸精度高，大大减少了机加工的使用，减少零件出现局部裂纹的倾向，提高了生产效率和产品质量。
(3)本发明所制备的机油压力控制阀阀套具有致密性高，机械性能优的特点，此外，产品热处理后材料内部组织中残余奥氏体含量较低、内应力小，在使用过程中零件尺寸和性能较为稳定。
(4)本发明提出了一种注射成型制备机油压力控制阀阀套的方法，该方法制备工艺简单、制件成型尺寸稳定，材料利用率高，同时制备出的零件内部组织均匀、各向同性，并具有较高的强度、硬度、耐磨性及焊接性。
具体实施方式
(实施例一)
本发明具有以下步骤：
a、采用雾化法制备合金粉末；
b、将所述合金粉末与粘结剂进行混炼并造粒得到喂料；
c、将所述喂料通过注射剂注射后成型得到注射坯；
d、将所述注射坯进行脱脂和烧结得到烧结坯；
e、对所述烧结坯进行热处理得到产品；
合金粉末的成分为:c含量0.5％，o含量0.28％，cr含量为16％，nb含量为0.8％，ni含量0.48％，mn含量0.96％，si含量0.55％，其他元素的含量1.45％，其余均为fe元素。
雾化方法为水雾化，粉末粒径为d10：3μm，d50：9μm，d90：19μm。
烧结的工艺为：自10℃-50℃开始以2℃-6℃/min的速度升温至280℃-330℃时保温1小时后，以1℃-3℃/min的升温速度继续升温至600℃-680℃时保温20-50分钟，此段工艺采用n2气氛；然后调整升温速度，以1℃-4℃/min升温至1260℃-1310℃，保温1-2.5小时，此段工艺采用ar气氛；以3℃-5℃/min的速度降温至850℃-1100℃，随后随炉冷却至室温，得到烧结坯，此段工艺采用ar气氛。
热处理的工艺为：在真空条件下自室温以15-30℃/min的升温速率升温至700℃-800℃进行预热处理，并在此温度下保温10-50min；以10-20℃/min的升温速率升温至950℃-1150℃进行奥氏体化处理，保温40-70min；随后在3-9bar的压力下以30-50℃/min的速率降温至室温进行淬火处理，在室温下保持10-30min；后将淬火后的零件在液氮的冷却下迅速降温至-70℃-(-100)℃进行深冷处理，保温10-40min；将深冷处理后的零件以5-10℃/min的升温速率升温至150℃-250℃进行回火处理，保温1-2小时。
(实施例二)
本发明具有以下步骤：
a、采用雾化法制备合金粉末；
b、将所述合金粉末与粘结剂进行混炼并造粒得到喂料；
c、将所述喂料通过注射剂注射后成型得到注射坯；
d、将所述注射坯进行脱脂和烧结得到烧结坯；
e、对所述烧结坯进行热处理得到产品；
合金粉末的成分为:c含量0.6％，o含量0.26％，cr含量为15.5％，nb含量为1％，ni含量0.46％，mn含量小于0.92％，si含量0.5％，其他元素的含量1.4％，其余均为fe元素。
雾化方法为水雾化，粉末粒径为d10：3μm，d50：8μm，d90：17。
烧结的工艺为：自10℃-50℃开始以2℃-6℃/min的速度升温至280℃-330℃时保温1小时后，以1℃-3℃/min的升温速度继续升温至600℃-680℃时保温20-50分钟，此段工艺采用n2气氛；然后调整升温速度，以1℃-4℃/min升温至1260℃-1310℃，保温1-2.5小时，此段工艺采用ar气氛；以3℃-5℃/min的速度降温至850℃-1100℃，随后随炉冷却至室温，得到烧结坯，此段工艺采用ar气氛。
热处理的工艺为：在真空条件下自室温以15-30℃/min的升温速率升温至700℃-800℃进行预热处理，并在此温度下保温10-50min；以10-20℃/min的升温速率升温至950℃-1150℃进行奥氏体化处理，保温40-70min；随后在3-9bar的压力下以30-50℃/min的速率降温至室温进行淬火处理，在室温下保持10-30min；后将淬火后的零件在液氮的冷却下迅速降温至-70℃-(-100)℃进行深冷处理，保温10-40min；将深冷处理后的零件以5-10℃/min的升温速率升温至150℃-250℃进行回火处理，保温1-2小时。
(实施例三)
本发明具有以下步骤：
a、采用雾化法制备合金粉末；
b、将所述合金粉末与粘结剂进行混炼并造粒得到喂料；
c、将所述喂料通过注射剂注射后成型得到注射坯；
d、将所述注射坯进行脱脂和烧结得到烧结坯；
e、对所述烧结坯进行热处理得到产品；
合金粉末的成分为:c含量0.7％，o含量0.24％，cr含量为15％，nb含量为1.4％，ni含量0.44％，mn含量0.88％，si含量0.45％，其他元素的含量1.35％，其余均为fe元素。
雾化方法为水雾化，粉末粒径为d10：4μm，d50：8μm，d90：18μm。
烧结的工艺为：自10℃-50℃开始以2℃-6℃/min的速度升温至280℃-330℃时保温1小时后，以1℃-3℃/min的升温速度继续升温至600℃-680℃时保温20-50分钟，此段工艺采用n2气氛；然后调整升温速度，以1℃-4℃/min升温至1260℃-1310℃，保温1-2.5小时，此段工艺采用ar气氛；以3℃-5℃/min的速度降温至850℃-1100℃，随后随炉冷却至室温，得到烧结坯，此段工艺采用ar气氛。
热处理的工艺为：在真空条件下自室温以15-30℃/min的升温速率升温至700℃-800℃进行预热处理，并在此温度下保温10-50min；以10-20℃/min的升温速率升温至950℃-1150℃进行奥氏体化处理，保温40-70min；随后在3-9bar的压力下以30-50℃/min的速率降温至室温进行淬火处理，在室温下保持10-30min；后将淬火后的零件在液氮的冷却下迅速降温至-70℃-(-100)℃进行深冷处理，保温10-40min；将深冷处理后的零件以5-10℃/min的升温速率升温至150℃-250℃进行回火处理，保温1-2小时。
(实施例四)
本发明具有以下步骤：
a、采用雾化法制备合金粉末；
b、将所述合金粉末与粘结剂进行混炼并造粒得到喂料；
c、将所述喂料通过注射剂注射后成型得到注射坯；
d、将所述注射坯进行脱脂和烧结得到烧结坯；
e、对所述烧结坯进行热处理得到产品；
合金粉末的成分为:c含量0.8％，o含量0.22％，cr含量为14.5％，nb含量为1.6％，ni含量0.42％，mn含量0.84％，si含量0.4％，其他元素的含量1.3％，其余均为fe元素。
雾化方法为水雾化，粉末粒径为d10：4μm，d50：8μm，d90：17μm。
烧结的工艺为：自10℃-50℃开始以2℃-6℃/min的速度升温至280℃-330℃时保温1小时后，以1℃-3℃/min的升温速度继续升温至600℃-680℃时保温20-50分钟，此段工艺采用n2气氛；然后调整升温速度，以1℃-4℃/min升温至1260℃-1310℃，保温1-2.5小时，此段工艺采用ar气氛；以3℃-5℃/min的速度降温至850℃-1100℃，随后随炉冷却至室温，得到烧结坯，此段工艺采用ar气氛。
热处理的工艺为：在真空条件下自室温以15-30℃/min的升温速率升温至700℃-800℃进行预热处理，并在此温度下保温10-50min；以10-20℃/min的升温速率升温至950℃-1150℃进行奥氏体化处理，保温40-70min；随后在3-9bar的压力下以30-50℃/min的速率降温至室温进行淬火处理，在室温下保持10-30min；后将淬火后的零件在液氮的冷却下迅速降温至-70℃-(-100)℃进行深冷处理，保温10-40min；将深冷处理后的零件以5-10℃/min的升温速率升温至150℃-250℃进行回火处理，保温1-2小时。
(实施例五)
本发明具有以下步骤：
a、采用雾化法制备合金粉末；
b、将所述合金粉末与粘结剂进行混炼并造粒得到喂料；
c、将所述喂料通过注射剂注射后成型得到注射坯；
d、将所述注射坯进行脱脂和烧结得到烧结坯；
e、对所述烧结坯进行热处理得到产品；
合金粉末的成分为:c含量0.9％，o含量0.2％，cr含量为14％，nb含量为1.8％，ni含量0.4％，mn含量0.8％，si含量0.35％，其他元素的含量1.25％，其余均为fe元素。
雾化方法为水雾化，粉末粒径为d10：4μm，d50：8μm，d90：18μm。
烧结的工艺为：自10℃-50℃开始以2℃-6℃/min的速度升温至280℃-330℃时保温1小时后，以1℃-3℃/min的升温速度继续升温至600℃-680℃时保温20-50分钟，此段工艺采用n2气氛；然后调整升温速度，以1℃-4℃/min升温至1260℃-1310℃，保温1-2.5小时，此段工艺采用ar气氛；以3℃-5℃/min的速度降温至850℃-1100℃，随后随炉冷却至室温，得到烧结坯，此段工艺采用ar气氛。
热处理的工艺为：在真空条件下自室温以15-30℃/min的升温速率升温至700℃-800℃进行预热处理，并在此温度下保温10-50min；以10-20℃/min的升温速率升温至950℃-1150℃进行奥氏体化处理，保温40-70min；随后在3-9bar的压力下以30-50℃/min的速率降温至室温进行淬火处理，在室温下保持10-30min；后将淬火后的零件在液氮的冷却下迅速降温至-70℃-(-100)℃进行深冷处理，保温10-40min；将深冷处理后的零件以5-10℃/min的升温速率升温至150℃-250℃进行回火处理，保温1-2小时。
(实施例六)
本发明具有以下步骤：
a、采用雾化法制备合金粉末；
b、将所述合金粉末与粘结剂进行混炼并造粒得到喂料；
c、将所述喂料通过注射剂注射后成型得到注射坯；
d、将所述注射坯进行脱脂和烧结得到烧结坯；
e、对所述烧结坯进行热处理得到产品；
合金粉末的成分为:c含量1％，o含量0.18％，cr含量为13.5％，nb含量为2％，ni含量0.38％，mn含量0.76％，si含量0.3％，其他元素的含量1.2％，其余均为fe元素。
雾化方法为水雾化，粉末粒径为d10：5μm，d50：9μm，d90：19μm。
烧结的工艺为：自10℃-50℃开始以2℃-6℃/min的速度升温至280℃-330℃时保温1小时后，以1℃-3℃/min的升温速度继续升温至600℃-680℃时保温20-50分钟，此段工艺采用n2气氛；然后调整升温速度，以1℃-4℃/min升温至1260℃-1310℃，保温1-2.5小时，此段工艺采用ar气氛；以3℃-5℃/min的速度降温至850℃-1100℃，随后随炉冷却至室温，得到烧结坯，此段工艺采用ar气氛。
热处理的工艺为：在真空条件下自室温以15-30℃/min的升温速率升温至700℃-800℃进行预热处理，并在此温度下保温10-50min；以10-20℃/min的升温速率升温至950℃-1150℃进行奥氏体化处理，保温40-70min；随后在3-9bar的压力下以30-50℃/min的速率降温至室温进行淬火处理，在室温下保持10-30min；后将淬火后的零件在液氮的冷却下迅速降温至-70℃-(-100)℃进行深冷处理，保温10-40min；将深冷处理后的零件以5-10℃/min的升温速率升温至150℃-250℃进行回火处理，保温1-2小时。
(实施例七)
本发明具有以下步骤：
a、采用雾化法制备合金粉末；
b、将所述合金粉末粘结剂进行混炼并造粒得到喂料；
c、将所述喂料通过注射剂注射后成型得到注射坯；
d、将所述注射坯进行脱脂和烧结得到烧结坯；
e、对所述烧结坯进行热处理得到产品；
合金粉末的成分为:c含量1.1％，o含量0.16％，cr含量为13％，nb含量为2.4％，ni含量0.36％，mn含量0.68％，si含量0.2％，其他元素的含量1.1％，其余均为fe元素。
雾化方法为水雾化，粉末粒径为d10：3μm，d50：7μm，d90：18μm。
烧结的工艺为：自10℃-50℃开始以2℃-6℃/min的速度升温至280℃-330℃时保温1小时后，以1℃-3℃/min的升温速度继续升温至600℃-680℃时保温20-50分钟，此段工艺采用n2气氛；然后调整升温速度，以1℃-4℃/min升温至1260℃-1310℃，保温1-2.5小时，此段工艺采用ar气氛；以3℃-5℃/min的速度降温至850℃-1100℃，随后随炉冷却至室温，得到烧结坯，此段工艺采用ar气氛。
热处理的工艺为：在真空条件下自室温以15-30℃/min的升温速率升温至700℃-800℃进行预热处理，并在此温度下保温10-50min；以10-20℃/min的升温速率升温至950℃-1150℃进行奥氏体化处理，保温40-70min；随后在3-9bar的压力下以30-50℃/min的速率降温至室温进行淬火处理，在室温下保持10-30min；后将淬火后的零件在液氮的冷却下迅速降温至-70℃-(-100)℃进行深冷处理，保温10-40min；将深冷处理后的零件以5-10℃/min的升温速率升温至150℃-250℃进行回火处理，保温1-2小时。
(实施例八)
本发明具有以下步骤：
a、采用雾化法制备合金粉末；
b、将所述合金粉末与粘结剂进行混炼并造粒得到喂料；
c、将所述喂料通过注射剂注射后成型得到注射坯；
d、将所述注射坯进行脱脂和烧结得到烧结坯；
e、对所述烧结坯进行热处理得到产品；
合金粉末的成分为:c含量0.5-1.2％，o含量小于0.3％，cr含量为12-16％，nb含量为0.8-3.2％，ni含量小于0.5％，mn含量小于1％，si含量小于0.6％，其他元素的含量小于1.5％，其余均为fe元素。
雾化方法为水雾化，粉末粒径为d10：5μm，d50：8μm，d90：18μm。
烧结的工艺为：自10℃-50℃开始以2℃-6℃/min的速度升温至280℃-330℃时保温1小时后，以1℃-3℃/min的升温速度继续升温至600℃-680℃时保温20-50分钟，此段工艺采用n2气氛；然后调整升温速度，以1℃-4℃/min升温至1260℃-1310℃，保温1-2.5小时，此段工艺采用ar气氛；以3℃-5℃/min的速度降温至850℃-1100℃，随后随炉冷却至室温，得到烧结坯，此段工艺采用ar气氛。
热处理的工艺为：在真空条件下自室温以15-30℃/min的升温速率升温至700℃-800℃进行预热处理，并在此温度下保温10-50min；以10-20℃/min的升温速率升温至950℃-1150℃进行奥氏体化处理，保温40-70min；随后在3-9bar的压力下以30-50℃/min的速率降温至室温进行淬火处理，在室温下保持10-30min；后将淬火后的零件在液氮的冷却下迅速降温至-70℃-(-100)℃进行深冷处理，保温10-40min；将深冷处理后的零件以5-10℃/min的升温速率升温至150℃-250℃进行回火处理，保温1-2小时。
(实施例九)
本发明具有以下步骤：
a、采用雾化法制备合金粉末；
b、将所述合金粉末与粘结剂进行混炼并造粒得到喂料；
c、将所述喂料通过注射剂注射后成型得到注射坯；
d、将所述注射坯进行脱脂和烧结得到烧结坯；
e、对所述烧结坯进行热处理得到产品；
合金粉末的成分为:c含量1.1％，o含量0.12％，cr含量为12％，nb含量为3％，ni含量0.32％，mn含量0.64％，si含量0.15％，其他元素的含量1.05％，其余均为fe元素。
雾化方法为水雾化，粉末粒径为d10：5μm，d50：9μm，d90：19μm。
烧结的工艺为：自10℃-50℃开始以2℃-6℃/min的速度升温至280℃-330℃时保温1小时后，以1℃-3℃/min的升温速度继续升温至600℃-680℃时保温20-50分钟，此段工艺采用n2气氛；然后调整升温速度，以1℃-4℃/min升温至1260℃-1310℃，保温1-2.5小时，此段工艺采用ar气氛；以3℃-5℃/min的速度降温至850℃-1100℃，随后随炉冷却至室温，得到烧结坯，此段工艺采用ar气氛。
热处理的工艺为：在真空条件下自室温以15-30℃/min的升温速率升温至700℃-800℃进行预热处理，并在此温度下保温10-50min；以10-20℃/min的升温速率升温至950℃-1150℃进行奥氏体化处理，保温40-70min；随后在3-9bar的压力下以30-50℃/min的速率降温至室温进行淬火处理，在室温下保持10-30min；后将淬火后的零件在液氮的冷却下迅速降温至-70℃-(-100)℃进行深冷处理，保温10-40min；将深冷处理后的零件以5-10℃/min的升温速率升温至150℃-250℃进行回火处理，保温1-2小时。
(实施例十)
本发明具有以下步骤：
a、采用雾化法制备合金粉末；
b、将所述合金粉末与粘结剂进行混炼并造粒得到喂料；
c、将所述喂料通过注射剂注射后成型得到注射坯；
d、将所述注射坯进行脱脂和烧结得到烧结坯；
e、对所述烧结坯进行热处理得到产品；
合金粉末的成分为:c含量1％，o含量0.1％，cr含量为12％，nb含量为3.2％，ni含量0.3％，mn含量0.6％，si含量0.1％，其他元素的含量1％，其余均为fe元素。
雾化方法为水雾化，粉末粒径为d10：4μm，d50：9μm，d90：17μm。
烧结的工艺为：自10℃-50℃开始以2℃-6℃/min的速度升温至280℃-330℃时保温1小时后，以1℃-3℃/min的升温速度继续升温至600℃-680℃时保温20-50分钟，此段工艺采用n2气氛；然后调整升温速度，以1℃-4℃/min升温至1260℃-1310℃，保温1-2.5小时，此段工艺采用ar气氛；以3℃-5℃/min的速度降温至850℃-1100℃，随后随炉冷却至室温，得到烧结坯，此段工艺采用ar气氛。
热处理的工艺为：在真空条件下自室温以15-30℃/min的升温速率升温至700℃-800℃进行预热处理，并在此温度下保温10-50min；以10-20℃/min的升温速率升温至950℃-1150℃进行奥氏体化处理，保温40-70min；随后在3-9bar的压力下以30-50℃/min的速率降温至室温进行淬火处理，在室温下保持10-30min；后将淬火后的零件在液氮的冷却下迅速降温至-70℃-(-100)℃进行深冷处理，保温10-40min；将深冷处理后的零件以5-10℃/min的升温速率升温至150℃-250℃进行回火处理，保温1-2小时。
以上所述的具体实施例，对本发明专利的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明专利的具体实施例而已，并不用于限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。