一种叉车发动机凸轮轴的粉末锻造方法

文档序号:10620579阅读:575来源:国知局
一种叉车发动机凸轮轴的粉末锻造方法
【专利摘要】本发明公开了一种叉车发动机凸轮轴的粉末锻造方法,其包括配料及混料、压制、烧结、锻造、热处理、表面喷丸强化处理等步骤。本发明制得的叉车发动机凸轮轴具有较好的机械性能,并具有优良的耐疲劳性和耐磨性,使用寿命长,生产成本低,市场前景十分广阔。
【专利说明】
一种叉车发动机凸轮轴的粉末锻造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种叉车发动机凸轮轴的粉末锻造方法,属于粉末锻造技术领域。【背景技术】
[0002]凸轮轴是叉车发动机里的一个部件,它的作用是控制气门的开启和闭合动作。凸轮轴承受周期性的冲击载荷,凸轮与挺柱之间的接触应力很大,相对滑动速度也很高,因此凸轮工作表面的磨损比较严重。因此凸轮轴轴除了具有足够的刚度和强度外,还应有较高的耐磨性。
[0003]粉末锻造技术是常规的粉末冶金工艺和精密锻造有机结合而发展起来的一项颇具有市场竞争力的少、无切削金属加工方法,以金属粉末为原料,经过预成形压制,在保护气氛中进行加热烧结及作为锻造毛坯,然后在压力机上一次锻造成形和实现无飞边精密模锻,获得了与普通模锻件相同密度、形状复杂的精密锻件。它既有粉末冶金成形性能较好的优点,又发挥锻造变形有效地改变金属材料组织和性能作用的特点,使粉末冶金和锻造工艺在生产上取得了新的突破,特别适宜大批量生产高性能、形状复杂的结构零件,因此具有广阔的应用前景。
【发明内容】

[0004]本发明的目的在于提供一种叉车发动机凸轮轴的粉末锻造方法。
[0005]为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种叉车发动机凸轮轴的粉末锻造方法,包括以下步骤:a、配料及混料按照质量比4-8:2-5的比例称取A合金钢粉末和B合金钢粉末,准确称取粉重后,置于混料机内混合15_25min,至分布均勾;b、压制将上述混合好的粉料加入压制机上压制成发动机凸轮轴预成形坯,压制压力为4-5t/cm2 ;c、烧结将上述制得的发动机凸轮轴预成形坯在通有保护气氛的烧结炉中进行烧结处理:首先在氢气保护气氛下升温至1150-1200°C,保温2_3h,再在氩气保护气氛下降温至860-920°C, 保温l-2h,再在氮气保护气氛下降温至690-740°C,保温0.5-lh,然后在氩气保护气氛下升温至910-970°C,保温l_2h,再在氮气保护气氛下降温至740-780°C,保温0.5-lh,再在氢气保护气氛下升温至980-1040°(:,保温1.5-2.511;d、锻造将烧结处理后的发动机凸轮轴预成形坯直接从烧结炉内送入压力机模具中进行锻造, 出炉至锻压时间为5-6s,锻压力为6-7t/cm2,终锻温度为855-875 °C ;e、热处理将上述制得的锻件加热至960-990°C,保温l-2h,水冷淬火后加热至450-480°C,保温3-5h,随炉空冷,再加热至880-940°C,保温2-3h,喷雾淬火后加热至320-360°C,保温4-6h,随炉空冷,再加热至1050-1100°C,保温0.5-lh,油冷淬火后加热至250-290°C,保温5-8h,出炉空冷;f、表面喷丸强化处理采用0.05mm不锈钢弹丸,喷射距离为3-5cm,在0.5-0.7MPa压力下在锻件表面处理30-40min〇
[0006]所述A合金钢的化学成分质量百分比为:C 0.5-0.7%、Si 0.7-1.l%、Cr 3.2-4.6%、 Mo 1.4-2.2%、Mn 0.4-0.8%、Zr 0.3-0.5%、Hf 0.25-0.45%、Nd 0.05-0.1%、P<0.025%、S < 0.015%、余量为Fe及不可避免的夹杂质。
[0007]所述B合金钢的化学成分质量百分比为:C 0.3-0.7%、Si 2.3-3.5%、B 0.8-1.4%、 Cr 2.2-2.8%、Mn 1?卜1.7%、V 0.3-0.6%、Nb 0.2-0.4%、W 0.6-0.9%、Te 0.1-0.3%、Pr 0? 04-0? 07%、Eu 0? 03-0? 05%、P < 0? 04%、S < 0? 03%、余量为Fe及不可避免的夹杂质。
[0008]本发明的有益效果:本发明制得的叉车发动机凸轮轴具有较好的机械性能,具有较高的抗拉强度、屈服强度、硬度的同时具有较高的冲击韧性,并具有优良的耐疲劳性和耐磨性,使用寿命长,生产成本低,市场前景十分广阔。【具体实施方式】
[0009]一种叉车发动机凸轮轴的粉末锻造方法,包括以下步骤:a、配料及混料按照质量比6:4的比例称取A合金钢粉末和B合金钢粉末,准确称取粉重后,置于混料机内混合20min,至分布均勾;上述A合金钢的化学成分质量百分比为:C 0.5-0.7%、Si 0.7-l.l%、Cr 3.2-4.6%、Mo 1.4-2.2%、Mn 0.4-0.8%、Zr 0.3-0.5%、Hf 0.25-0.45%、Nd 0.05-0.1%、P<0.025%、S < 0.015%、余量为Fe及不可避免的夹杂质;上述B合金钢的化学成分质量百分比为:C 0.3-0.7%、Si 2.3-3.5%、B 0.8-1.4%、Cr 2.2-2.8%、Mn 1 ?卜1.7%、V 0.3-0.6%、Nb 0.2-0.4%、W 0.6-0.9%、Te 0 ?卜0.3%、Pr 0.04-0.07%、Eu 0.03-0.05%、P<0.04%、S <0.03%、余量为Fe及不可避免的夹杂质;b、压制将上述混合好的粉料加入压制机上压制成发动机凸轮轴预成形坯,压制压力为4t/cm2 ;c、烧结将上述制得的发动机凸轮轴预成形坯在通有保护气氛的烧结炉中进行烧结处理:首先在氢气保护气氛下升温至1180 °C,保温2.5h,再在氩气保护气氛下降温至895°C,保温lh,再在氮气保护气氛下降温至710°C,保温0.5h,然后在氩气保护气氛下升温至940°C,保温 1.5h,再在氮气保护气氛下降温至770°C,保温0.5h,再在氢气保护气氛下升温至1010°C,保温2h ;d、锻造将烧结处理后的发动机凸轮轴预成形坯直接从烧结炉内送入压力机模具中进行锻造, 出炉至锻压时间为5s,锻压力为6t/cm2,终锻温度为865 °C;e、热处理将上述制得的锻件加热至970°C,保温1.5h,水冷淬火后加热至460°C,保温4h,随炉空冷,再加热至915°C,保温2.5h,喷雾淬火后加热至340°C,保温5h,随炉空冷,再加热至1080 °C,保温0.5h,油冷淬火后加热至270°C,保温7h,出炉空冷;f、表面喷丸强化处理采用0.05mm不锈钢弹丸,喷射距离为4cm,在0.6MPa压力下在锻件表面处理30-40min。
[0010]经检测,上述制得的发动机凸轮轴材料的主要力学性能为:硬度60.7HRC,抗拉强度1204MPa,屈服强度1068MPa,冲击韧性77.5 J/cm2,伸长率14.2%。
【主权项】
1.一种叉车发动机凸轮轴的粉末锻造方法,其特征在于,包括以下步骤:a、配料及混料按照质量比4-8: 2-5的比例称取A合金钢粉末和B合金钢粉末,准确称取粉重后,置于混 料机内混合15_25min,至分布均勾;b、压制将上述混合好的粉料加入压制机上压制成发动机凸轮轴预成形坯,压制压力为4-5t/cm2 ;c、烧结将上述制得的发动机凸轮轴预成形坯在通有保护气氛的烧结炉中进行烧结处理:首先 在氢气保护气氛下升温至1150-1200°C,保温2_3h,再在氩气保护气氛下降温至860-920°C, 保温l-2h,再在氮气保护气氛下降温至690-740°C,保温0.5-lh,然后在氩气保护气氛下升 温至910-970°C,保温l_2h,再在氮气保护气氛下降温至740-780°C,保温0.5-lh,再在氢气 保护气氛下升温至980-1040°(:,保温1.5-2.511;d、锻造将烧结处理后的发动机凸轮轴预成形坯直接从烧结炉内送入压力机模具中进行锻造, 出炉至锻压时间为5-6s,锻压力为6-7t/cm2,终锻温度为855-875 °C ;e、热处理将上述制得的锻件加热至960-990°C,保温l_2h,水冷淬火后加热至450-480°C,保温3-5h,随炉空冷,再加热至880-940°C,保温2-3h,喷雾淬火后加热至320-360°C,保温4-6h,随 炉空冷,再加热至1050-1100°C,保温0.5-lh,油冷淬火后加热至250-290°C,保温5-8h,出炉空冷;f、表面喷丸强化处理采用0.05mm不锈钢弹丸,喷射距离为3-5cm,在0.5-0.7MPa压力下在锻件表面处理30-40min〇2.根据权利要求1所述的叉车发动机凸轮轴的粉末锻造方法,其特征在于,所述A合金 钢的化学成分质量百分比为:C 0.5-0.7%、Si 0.7-1.l%、Cr 3.2-4.6%、Mo 1.4-2.2%、Mn 0.4-0.8%、Zr 0.3-0.5%、Hf 0.25-0.45%、Nd 0.05-0.1%、P《0.025%、S <0.015%、余量为Fe及不可避免的夹杂质。3.根据权利要求1所述的叉车发动机凸轮轴的粉末锻造方法,其特征在于,所述B合金 钢的化学成分质量百分比为:C 0.3-0.7%、Si 2.3-3.5%、B 0.8-1.4%、Cr 2.2-2.8%、Mn 1.1-1.7%、V 0.3-0.6%、Nb 0.2-0.4%、W 0.6-0.9%、Te 0.1-0.3%、Pr 0.04-0.07%、Eu 0.03-0.05%、P < 0.04%、S < 0.03%、余量为Fe及不可避免的夹杂质。
【文档编号】B22F3/10GK105983701SQ201610033214
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年1月19日
【发明人】吕青堂, 陈栋, 李文宇
【申请人】安徽蓝博旺机械集团精密液压件有限责任公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1