一种汽车连杆的制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车连杆的制造工艺，包括如下步骤：a、混料：按质量比，精确称取组份硼、石墨、硅、硫、镍、锰、铜、铬、钼和铁，然后将所述组份混匀，得原料，待用；b、压制：将所述原料压制成预成形坯；c、烧结：将所述预成形坯烧结至完全合金化，得烧结体；d、热锻：在所述烧结体制好后，立即将其进行热锻处理，得初坯；e、将所述初坯经热处理、喷丸处理后，得成品。采用以上生产工艺生产的汽车连杆，不仅其技术指标达到工业应用要求，还充分利用了原材料，大大降低了生产成本。
【专利说明】一种汽车连杆的制造工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及锻造领域，具体涉及一种汽车连杆的制造工艺。
【背景技术】
[0002]发动机是汽车的心脏，而连杆又是发动机的重要零件，因此一种优质的汽车连杆生产工艺就显得尤为重要。
[0003]传统的汽车连杆制备工艺主要是铸造和模锻。铸造的工艺流程如下:
[0004]原料一溶融一烧铸一落砂处理一热处理一热模锻一机加工一喷丸强化一撑断法剖分连杆体与盖。该种方法不具备价格优势，成本高，且生产出的汽车连杆性能较低，材料利用率仅为50%左右，大大浪费了资源。
[0005]模锻的工艺流程如下:
[0006]下料一加热(115CTC )—多道制还棍锻一压力机上预锻和终锻一切边一大、小头冲孔一热校正一冷精压一机加工。该种方法工序繁多，存在质量偏差大、精度低(尺寸精度靠机加工确定)，并且在加工工艺中切削量大，造成了生产成本升高等问题。
[0007]因此，急待研发出一种生产成本低、原材料利用率高且质量好的汽车连杆的制造工艺。
【发明内容】
[0008]针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种高质量、低成本且原材料利用率高的粉末热锻汽车连杆的制造工艺。
[0009]本发明所采取的技术方案是一种汽车连杆的制造工艺，包括如下步骤:
[0010]a、混料:所述汽车连杆由以下质量百分比的组份制成:
[0011]八一…
|-0012]Bi()..石墨α3%~0.6%;
硅0-0.03%；
硫(M).18%;
镍0-0.10%；
键0.3% ?0.6%;
铜0,3% ?0.6%;
H0-0.09%；
IH0-0.05%；
余量为铁；
[0013]按质量比，精确称取组份，然后将所述组份混匀，得原料，待用；
[0014]b、压制:将所述原料压制成预成型坯；
[0015]C、烧结:将所述预成型坯烧结至完全合金化，得烧结体；
[0016]d、热锻:在所述烧结体制好后，立即将其进行热锻处理，得初坯；
[0017]e、将所述初坯经热处理、喷丸处理后，得成品。
[0018]优选的，为了原料的充分利用，保证生产出的汽车连杆的质量高，所述步骤a中，所述汽车连杆由以下质量百分比的组份制成:
[0019]
碼0.02%;
石艰0.5%；
Ii0.02%;
硫0.1%;
镍0.05%；
鐘0.5%；
铜0.5%；
锵0.05%；
100.03%；
鑛98.23%。
[0020]优选的，为了所制得的汽车连杆中的金属元素混合均匀，所述步骤a中，原材料组份硼、石墨、娃、硫、镍、猛、铜、铬、钥和铁的粒度为100目。
[0021]优选的，为了使得所述步骤b中，压制采用的设备是摩擦压力机；压制时的压强为600 ?100MPa,时间为 5 ?1min
[0022]优选的，为了防止预成形坯在烧结至完全合金化时被氧化，影响生产出的汽车连杆的质量，所述步骤c中，所述预成形坯烧结至完全合金化时采用的设备是烧结炉；所述预成形坯烧结时的环境为无氧环境；所述预成形坯烧结时的温度为600?650°C，时间为30 ?45min。
[0023]优选的，为了使得生产出的汽车连杆的尺寸达到要求，所述步骤d中，烧结体的热锻处理是在磨具中进行；热锻处理时的温度为1100?1180°C，压强为600?650MPa。
[0024]与传统的汽车连杆制备工艺相比，本发明所提供的生产工艺，采用了粉末冶金技术，大大提高了生产出的汽车连杆的质量；在混料时，加入了有益金属元素，使得生产出的汽车连杆的极限拉伸强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率都非常好；同时，该生产工艺还充分利用了原材料，节约了资源，降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明的生产工艺流程图。
【具体实施方式】
[0026]为使本领域技术人员详细了解本发明的生产工艺和技术效果，下面以具体的生产实例来进一步介绍本发明的应用和技术效果。
[0027]实施例1
[0028]汽车连杆I由以下质量百分比的组份制成:
[0029]
石璺0.3%；
1￡0,3%；
铜0.3%;
铁99.1%。
[0030]按质量百分比精确称取汽车连杆组份石墨、锰、铜和铁，然后将所述组份粉碎，过100目筛；接着将所述原材料混匀，得原料，待用。
[0031]将上述原料置入摩擦压力机中，压制成预成型坯；压制时，摩擦压力机的压强设置为600MPa，时间为5min。然后在真空环境下，将所述预成型坯在烧结炉中烧结30min，烧结时的温度设置为600°C，得烧结体。紧接着，将所述烧结体置入汽车连杆模具中，用压力机进行压制；压制时，温度为1100°C，压强为6.2X 15MPa,得半成品汽车连杆。将半成品汽车连杆放置在绝热的石棉网上，进行空冷。待半成品冷却到常温后，对其进行喷丸处理，去除表面的氧化膜，将其表面处理光滑平顺后，即得成品汽车连杆I。
[0032]实施例2
[0033]汽车连杆2由以下质量百分比的组份制成:
[0034]
Ii0.01%;
0.4%；
-- ().()1%;
硫0.05%；
镍0.04%；
锰0.4%；
铜0.4%；
铬0.03%:
til 0.01%；
铁98.65%。
[0035]按质量百分比精确称取汽车连杆组份硼、石墨、硅、硫、镍、锰、铜、铬、钥和铁，然后将所述组份粉碎，过100目筛；接着将所述原材料混匀，得原料，待用。
[0036]将上述原料置入摩擦压力机中，压制成预成型坯；压制时，摩擦压力机的压强设置为700MPa,时间为6min。然后在氢气环境下,将所述预成型还在烧结炉中烧结35min,烧结时的温度设置为610°C，得烧结体。紧接着，将所述烧结体置入汽车连杆模具中，用压力机进行压制；压制时，温度为1120°C，压强为6.3X 15MPa,得半成品汽车连杆。将半成品汽车连杆放置在绝热的石棉网上，进行空冷。待半成品冷却到常温后，对其进行喷丸处理，去除表面的氧化膜，将其表面处理光滑平顺后，即得成品汽车连杆2。
[0037]实施例3
[0038]汽车连杆3由以下质量百分比的组份制成:
[0039]
礙0.02%;
7Ci 墨0.5%;
[0040]
硅0.02%;
硫0.1%;
镍0.05%;
猛0.5%；
if0.5%；
铬0.05%;
钼0.03%;
ft98.23%。
[0041]按质量百分比精确称取汽车连杆组份硼、石墨、硅、硫、镍、锰、铜、铬、钥和铁，然后将所述组份粉碎，过100目筛；接着将所述原材料混匀，得原料，待用。
[0042]将上述原料置入摩擦压力机中，压制成预成型坯；压制时，摩擦压力机的压强设置为800MPa，时间为8min。然后在惰性气体氦气环境下，将所述预成型坯在烧结炉中烧结40min，烧结时的温度设置为625°C，得烧结体。紧接着，将所述烧结体置入汽车连杆模具中，用压力机进行压制；压制时，温度为1140°C，压强为6.4X 15MPa,得半成品汽车连杆。将半成品汽车连杆放置在绝热的石棉网上，进行空冷。待半成品冷却到常温后，对其进行喷丸处理，去除表面的氧化膜，将其表面处理光滑平顺后，即得成品汽车连杆3。
[0043]实施例4
[0044]汽车连杆4由以下质量百分比的组份制成:
[0045]m0.03%；
4i^0.5%；
硅0.()2%;
硫0.14%;
U0.07%；
锰0.5%；
铜0.5%；
镕0.07%；
Ii0.04%；
铁98.13%。
[0046]按质量百分比精确称取汽车连杆组份硼、石墨、硅、硫、镍、锰、铜、铬、钥和铁，然后将所述组份粉碎，过100目筛；接着将所述原材料混匀，得原料，待用。
[0047]将上述原料置入摩擦压力机中，压制成预成型坯；压制时，摩擦压力机的压强设置为900MPa，时间为9min。然后在真空环境下，将所述预成型坯在烧结炉中烧结43min，烧结时的温度设置为640°C，得烧结体。紧接着，将所述烧结体置入汽车连杆模具中，用压力机进行压制；压制时，温度为1160°C，压强为6.4X 15MPa,得半成品汽车连杆。将半成品汽车连杆放置在绝热的石棉网上，进行空冷。待半成品冷却到常温后，对其进行喷丸处理，去除表面的氧化膜，将其表面处理光滑平顺后，即得成品汽车连杆4。
[0048]实施例5
[0049]汽车连杆5由以下质量百分比的组份制成:
[0050]
硼0.04%；
K 墨0,6%;
硅0.03%;
硫OJ 8%;
镍0.丨0%;
锰0.6%;
铜0.6%;
铬0.09%;
骨 I0.05%*,
tt97,7 W0.
[0051]按质量百分比精确称取汽车连杆组份硼、石墨、硅、硫、镍、锰、铜、铬、钥和铁，然后将所述组份粉碎，过100目筛；接着将所述原材料混匀，得原料，待用。
[0052]将上述原料置入摩擦压力机中，压制成预成型坯；压制时，摩擦压力机的压强设置为lOOOMPa，时间为lOmin。然后在惰性气体氖气环境下，将所述预成型坯在烧结炉中烧结45min，烧结时的温度设置为650°C，得烧结体。紧接着，将所述烧结体置入汽车连杆模具中，用压力机进行压制；压制时，温度为1180°C，压强为6.5X 15MPa,得半成品汽车连杆。将半成品汽车连杆放置在绝热的石棉网上，进行空冷。待半成品冷却到常温后，对其进行喷丸处理，去除表面的氧化膜，将其表面处理光滑平顺后，即得成品汽车连杆5。
[0053]分别从实施列1、2、3、4、5中随机选出3根汽车连杆，标注为连杆11、连杆12、连杆13、连杆21、连杆22、连杆23、连杆31、连杆32、连杆33、连杆41、连杆42、连杆43、连杆51、连杆52、连杆53，并对其进行性能测试，详见表I。
[0054]表I
[0055]
I 连杆种类 _ 测试的性y__
极限拉伸强度Ob 屈服强度OS 伸长率δ5 I断爾收缩率
__(MPa)__(MPa)__(%)ψ (%)
迮杆 11912__566__9.1 19.7
连杼 12936__572 — 8.718.5
I 连杆 13__1021__581__9.417.6
Γ 连杆 21__946__620__8.5 I 21.3
Γ^连tl: 22......................................................937__615 ——12...............................................................1iJ................................Γ 连杆 23__942__........619........_ 93202
连杆 31__911__593__13.523.4
Γ 连杆 32__ 932 __610__12.621,8 —
Γ 连杆 33__925__607__14.3 | 19.6
Γ 连杆 41 _ 1004__ 572 _ 12.5 | 23.5
连杆 42__987__567__12.724.1
连杆 43 _996__546?0.5 | 18.6
连奸 5195755511.5 ; 17.4
连杆 52 _948__561__8.6 | 20.5
( MitF 539615691J ^^19/7
【权利要求】
1.一种汽车连杆的制造工艺，包括如下步骤: a、混料:所述汽车连杆由以下质量百分比的组份制成:硼O0.04?:石 >103%~0.6%；硅O0.03%:硫0~0.18%*,镍0?0.10%;Ii0.3%~0.6%；Ill0.3%~0.6%;铬0~0.09%;钼0-0.05%:
余.S为铁; 按质量比，精确称取组份，然后将所述组份混匀，得原料，待用； b、压制:将所述原料压制成预成型坯； C、烧结:将所述预成型坯烧结至完全合金化，得烧结体； d、热锻:在所述烧结体制好后，立即将其进行热锻处理，得初坯； e、将所述初坯经热处理、喷丸处理后，得成品。
2.根据权利要求1所述的汽车连杆的制造工艺，其特征在于:所述步骤a中，所述粉末热锻汽车连杆由以下质量百分比的组份制成:翻0.02%;石艰0.5%;
0.02%:硫0.1%；锿0.05%；锰0.5%;铜0.5%；Kr0.05%；賴0.03%；ic98.23%。
3.根据权利要求1所述的汽车连杆的制造工艺，其特征在于:所述步骤a中，原材料组份硼、石墨、娃、硫、镍、猛、铜、铬、钥和铁的粒度为100目。
4.根据权利要求1所述的汽车连杆的制造工艺，其特征在于:所述步骤b中，压制采用的设备是摩擦压力机；压制时的压强为600?lOOOMPa，时间为5?lOmin。
5.根据权利要求1所述的汽车连杆的制造工艺，其特征在于:所述步骤c中，预成形坯烧结至完全合金化时采用的设备是烧结炉；所述预成形坯烧结时的环境为无氧环境；所述预成形还烧结时的温度为600?650°C,时间为30?45min。
6.根据权利要求1所述的汽车连杆的制造工艺，其特征在于:所述步骤d中，烧结体的热锻处理是在磨具中进行；热锻处理时的温度为1100?1180°C，压强为:600?650MPa。
【文档编号】C22C38/54GK104128607SQ201410347632
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】吴继云, 马燕鸿, 杨雪峰, 杨维忠, 肖香普, 刘晓红, 张启龙, 张浩泽 申请人:玉溪大红山矿业有限公司