专利名称：汽车转向助力泵粉末冶金定子及生产方法
技术领域：
本发明涉及一种粉末冶金产品，具体的说是一种汽车转向助力泵粉末冶金定子及生产方法。
背景技术：
汽车转向助力泵是汽车转向的重要组成部分。其中定子又是助力泵的关键零件， 直接影响到助力泵的流量、压力、噪音、使用寿命。目前，转向助力泵的定子一般采用高合金钢生产。因为助力泵定子的形状复杂，其加工困难、复杂，成本高。有采用粉末冶金工艺生产，但因为密度低(小于6. 8)、硬度低(小于HRC30)和强度、耐磨性等达不到要求而中止。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用粉末冶金工艺生产汽车转向助力泵粉末冶金定子及生产方法。本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种汽车转向助力泵粉末冶金定子，以重量计，选取钼粉0. 5 % 2 %、镍粉1 % 4 %、铜粉1 % 4 %、石墨粉0. 3 % 1 %、硬脂酸锌0. 05 % 0. 3 %，二硫化钼0. 1 % 0. 7 %，铁粉余量，各组分之和为100 %， 经混料、压制、烧结、整形、热处理、后处理步骤制成，定子的表观含油密度>7.0 g/cm3，硬度彡HRA69，抗拉强度彡950MPa，冲击值ak彡50Kj/m2。本发明为了提高产品的密度，所述的铁粉选用80目 120目的雾化铁粉。本发明所述的生产方法包括下列步骤
⑴混料按配比选取钼粉、镍粉、铜粉、石墨粉、硬脂酸锌、二硫化钼和铁粉均勻混合待
用；
⑵压制将步骤⑴混合好的铁基粉末送入模具，按6T/cm2 7T/cm2的压力，压制成产品坯件；
⑶烧结将步骤⑵所得产品坯件送入有保护气氛的烧结炉烧结；高温段温度1100°C 1200 0C ；
⑷整形将步骤⑶所得的产品按要求进行整形；
ω热处理将步骤⑷所得的产品在C-N共渗炉内渗碳，渗层厚度1. 2 mm 1. 5 mm，然后淬火、回火；
(6)后处理将步骤ω所得的产品磨平面、粗磨内曲线、精磨内曲线、精研平面。由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，生产的汽车转向助力泵粉末冶金定子，不仅可以代替以往用高合金锻造钢生产的定子，还解决了高合金钢生产很难解决的定子形状复杂问题，其中表观含油密度>7.0 g/cm3，硬度>HRC69，抗拉强度彡 950MP，冲击值 ak 彡 50Kj/cm2。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。由图1可知，图中的A孔和B孔用常规的机械加工方法是无法加工的，只能采用线切割加工，这样加工难度和加工成本都很高。实施例1:
一种汽车转向助力泵粉末冶金定子，以重量计，选取钼粉0.5 % 2 %、镍粉1 % 4 %、铜粉1 % 4 %、石墨粉0. 3 % 1 %、硬脂酸锌0. 05 % 0. 3 %，二硫化钼0. 1 % 0. 7 %，铁粉余量，各组分之和为100 %，经混料、压制、烧结、整形、热处理、后处理步骤制成，定子的表观含油密度彡7.0 g/cm3，硬度彡HRA69，抗拉强度彡950MPa，冲击值ak彡50Kj/m2。本发明为提高产品的密度，铁粉选用80目 120目的雾化铁粉，本实施例铁粉选用100目的雾化铁粉。一种上述汽车转向助力泵粉末冶金定子的生产方法，它包括下列步骤
⑴混料按配比选取钼粉、镍粉、铜粉、石墨粉、硬脂酸锌、二硫化钼和铁粉均勻混合待用；本实施例选取钼粉1. 5 %、镍粉2 %、铜粉1. 5 %、石墨粉0. 5 %、硬脂酸锌0. 2 %，二硫化钼0. 6 %，铁粉余量，各组分之和为100 %。因为产品的密度要求大于等于7.0 g/cm3，它是保证产品的硬度和强度的必要条件。为此，本发明在配比中减少了低密度的碳的含量，增加了高密度的镍、钼、铜的含量；同时，为减少在烧结过程中会烧损的硬脂酸锌的含量，增加了二硫化钼。二硫化钼的加入，不仅代替硬脂酸锌在压制过程中起润滑作用，而且烧结过程中不会烧损，有利于提高产品的密度，更重要的是它保留在产品中会起到很好的润滑作用，提高产品的使用寿命。⑵压制将步骤⑴混合好的铁基粉末送入模具，按6T/cm2 7T/cm2 (本实施例为 6T/cm2)的压力，压制成产品坯件；
⑶烧结将步骤⑵所得产品坯件送入有保护气氛的烧结炉烧结；高温段温度1100°C 12000C (本实施例为1160°C)；
⑷整形将步骤⑶所得的产品按要求进行整形；
ω热处理将步骤⑷所得的产品在C-N共渗炉内渗碳，渗层厚度1. 2 mm 1. 5 mm (本实施例为1.2 mm)，然后淬火、回火；
因为产品既需要较高的硬度(HRA69以上)，又需要较高的抗拉强度(950MPa以上)和冲击值(50Kj/m2以上)。而粉末冶金产品一般脆性较大，热处理硬度较高时，脆性也会随着提高，会严重影响产品的抗拉强度和冲击值。所以本发明采用了低碳和渗碳淬火，这样产品的心部硬度较低，表面硬度很高，既保证了一定的抗压强度和耐磨性，又保证了较高的抗拉强度和冲击值。(6)后处理将步骤( 所得的产品磨平面、粗磨内曲线、精磨内曲线、精研平面。生产的产品表观含油密度7. 02 g/cm3，硬度HRA69. 8，抗拉强度958MPa，冲击值 ak:50Kj/m2，两平面的不平行度0. 003 mm，粗糙度0. 2，内曲线对平面的不垂直度0. 005 mm，粗糙度小于0.2。实施例2:本实施例选取钼粉0. 5 %、镍粉1 %、铜粉4 %、石墨粉1 %、硬脂酸锌0. 05 %、二硫化钼0. 7 %，铁粉余量，各组分之和为100 %。生产的产品表观含油密度7. 3g/cm3，硬度HRA69 70，抗拉强度952MPa，冲击值ak为50Kj/m2，两平面的平行度0. 004 mm，粗糙度0. 2，内曲线对平面的垂直度0. 005 mm，粗糙度0. 2。余同实施例1。实施例3
本实施例选取钼粉1 %、镍粉4 %、铜粉1 %、石墨粉0. 3 %、硬脂酸锌0. 3 %、二硫化钼0. 4 %，铁粉余量，各组分之和为100 %。生产的产品表观含油密度7. 01 g/cm3，硬度HRA71 73，抗拉强度965MPa，冲击值ak :50Kj/m2,两平面的平行度0. 003 mm,粗糙度0. 2，内曲线对平面的垂直度0. 005 mm，粗糙度小于0. 2。余同实施例1。
权利要求
1.一种汽车转向助力泵粉末冶金定子，其特征是以重量计，选取钼粉0.5 % 2 %、镍粉1 % 4 %、铜粉1 % 4 %、石墨粉0. 3 % 1 %、硬脂酸锌0. 05 % 0. 3 %，二硫化钼0. 1 % 0.7 %，铁粉余量，各组分之和为100 %，经混料、压制、烧结、整形、热处理、后处理步骤制成，定子的表观含油密度>7.0 g/cm3，硬度>HRA69，抗拉强度>950MPa，冲击值 ak 彡 50Kj/m2。
2.根据权利要求1所述的汽车转向助力泵粉末冶金定子，其特征是铁粉选用80目 120目的雾化铁粉。
3.—种如权利要求1或2所述汽车转向助力泵粉末冶金定子的生产方法，其特征是它包括下列步骤⑴混料按配比选取钼粉、镍粉、铜粉、石墨粉、硬脂酸锌、二硫化钼和铁粉均勻混合待用；⑵压制将步骤⑴混合好的铁基粉末送入模具，按6T/cm2 7T/cm2的压力，压制成产品坯件；⑶烧结将步骤⑵所得产品坯件送入有保护气氛的烧结炉烧结；高温段温度1100°C 1200 0C ；⑷整形将步骤⑶所得的产品按要求进行整形；ω热处理将步骤⑷所得的产品在C-N共渗炉内渗碳，渗层厚度1. 2 mm 1. 5 mm，然后淬火、回火；(6)后处理将步骤ω所得的产品磨平面、粗磨内曲线、精磨内曲线、精研平面。
全文摘要
本发明公开了一种采用粉末冶金工艺生产汽车转向助力泵粉末冶金定子，其特征是以重量计，选取钼粉0.5%～2%、镍粉1%～4%、铜粉1%～4%、石墨粉0.3%～1%、硬脂酸锌0.05%～0.3%，二硫化钼0.1%～0.7%，铁粉余量，各组分之和为100%，定子的表观含油密度≥7.0g/cm3，硬度≥HRA69，抗拉强度≥950MPa，冲击值ak≥50Kj/m2，生产方法包括混料、压制、烧结、整形、热处理、后处理步骤，本发明生产的汽车转向助力泵粉末冶金定子，不仅可以代替以往用高合金锻造钢生产的定子，还解决了高合金钢生产很难解决的定子形状复杂问题。
文档编号B22F5/00GK102407333SQ20111034950
公开日2012年4月11日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者刘新国, 刘翬 申请人:益阳市俊淞汽车配件制造有限公司