本发明涉及材料制备
技术领域：
，尤其涉及一种汽车零部件成型用的高强度材料及其制备方法。
背景技术：
：汽车零部件是指构成汽车配件加工整体的各单元及服务于汽车配件加工的产品，汽车零部件在加工的过程中很多是经过压制成型制成的，由于汽车在使用时的特点使得汽车需要具备高强度，在现有的汽车的零部件一般都是采用碳钢合成材料制成的，碳钢合成材料的抗拉强度小，因此，我们提出了一种汽车零部件成型用的高强度材料及其制备方法用于解决上述问题。技术实现要素：本发明的目的是为了解决现有技术中存在汽车的零部件采用碳钢合成材料制成的，碳钢合成材料具有抗拉强度小的缺点，而提出的一种汽车零部件成型用的高强度材料及其制备方法。一种汽车零部件成型用的高强度材料，包括以下重量百分比的原料：铜元素1.6%-2.4%，镍元素1.4%-1.8%，硼元素0.9%-1.3%，硅元素0.5%-0.8%，钼元素0.3%-0.6%，氧相二氧化硅微粒0.12%-0.18%，聚-4-甲基-1-戊烯微粒0.26%-0.35%，聚间苯二甲酰间苯二胺纤维微粒0.1%-0.2%，聚双马来酰亚胺微粒0.30%-0.42%，超高分子量聚乙烯微粒0.28%-0.36%，十六烷基三甲基溴化铵0.2%-0.3%，聚苯微粒0.6%-0.8%，碳化硅纳米微粒6%-8%，高能离子注渗碳化钨微粒2.6%-3.2%，润滑剂1%-2%，稳定剂0.8%-1.5%，阴离子表面活性剂0.18%-0.32%，铁元素和杂质75%-83%。优选的，所述原料包括以下重量份：铜元素2%，镍元素1.6%，硼元素1.2%，硅元素0.6%，钼元素0.5%，氧相二氧化硅微粒0.15%，聚-4-甲基-1-戊烯微粒0.31%，聚间苯二甲酰间苯二胺纤维微粒0.15%，聚双马来酰亚胺微粒0.36%，超高分子量聚乙烯微粒0.32%，十六烷基三甲基溴化铵0.25%，聚苯微粒0.7%，碳化硅纳米微粒7%，高能离子注渗碳化钨微粒3.9%，润滑剂1.5%，稳定剂1.2%，阴离子表面活性剂0.26%，铁元素和杂质78%。优选的，所述润滑剂为石墨微粒、二硫化钼微粒、氟化锂微粒和聚四氟乙烯微粒中的一种，所述稳定剂为三盐基硫酸铅微粒、二盐基硬脂酸铅微粒和硬脂酸锌微粒中的一种，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠微粒或α-磺基脂肪酸甲酯微粒。本发明还提出了一种汽车零部件成型用的高强度材料的制备方法，包括以下步骤：s1、按照比例称取原料；s2、在模具的表面均匀涂上一层稳定剂，并对模具在高温的条件下进行烧结，将烧结好的模具冷却至室温后，备用；s3、将其他的原料混合在搅拌机的作用下充分混合均匀，并将混合均匀的原料填充到模具中，将装有原料的模具备用；s4、使用氮气来完全替换氢气炉中的空气，对氢气炉进行加热到预设的温度，并将装有原料的模具放入到氢气炉的炉口，将装有原料的模具在推进器的作用下由氢气炉的炉口运行到氢气炉的炉尾处，打开氢气炉，将装有原料的模具从氢气炉的炉尾处取出，并待氢气炉的炉尾处冷却后，将原料从模具中取出，得到汽车零部件成型用的高强度材料。优选的，所述模具的烧结温度为1300℃-1500℃，模具烧结的时间为20min-30min。优选的，所述氢气炉包括5个炉区，从炉口到出口炉尾预设的温度分别为1100℃，1200℃，1300℃，1250℃和1150℃。本发明的有益效果是：1、本发明，通过在模具中预先涂抹一层稳定剂并烧结，可以减少模具表面的摩擦力，且不会对材料的其他性能造成影响，可以提高材料从模具中的取出效率，减少了生产时间，提高了生产速率。2、本发明，通过在材料中添加超高分子量聚乙烯微粒、碳化硅纳米微粒和高能离子注渗碳化钨微粒，可以显著的提高材料的强度，提高材料的应用范围和市场的竞争力。3、本发明，通过在材料中添加十六烷基三甲基溴化铵，聚苯微粒，聚-4-甲基-1-戊烯微粒，聚间苯二甲酰间苯二胺纤维微粒和聚双马来酰亚胺微粒，可以显著提高材料的抗拉强度，极大的增强了产品的力学性能，提高了产品的市场竞争性。4、本发明，生产工艺简单，过程高效，适于工业化大规模生产和应用。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。实施例一：一种汽车零部件成型用的高强度材料，包括以下重量百分比的原料：铜元素1.6%，镍元素1.4%，硼元素0.9%，硅元素0.5%，钼元素0.3%，氧相二氧化硅微粒0.12%，聚-4-甲基-1-戊烯微粒0.26%，聚间苯二甲酰间苯二胺纤维微粒0.1%，聚双马来酰亚胺微粒0.30%，超高分子量聚乙烯微粒0.28%，十六烷基三甲基溴化铵0.2%，聚苯微粒0.6%，碳化硅纳米微粒6%，高能离子注渗碳化钨微粒2.6%，石墨微粒1%，三盐基硫酸铅微粒0.8%，十二烷基苯磺酸钠微粒0.18%，铁元素和杂质82.86%；制备方法包括以下步骤：s1、按照比例称取原料；s2、在模具的表面均匀涂上一层稳定剂，并对模具在1400℃的条件下进行烧结25min，将烧结好的模具冷却至室温后，备用；s3、将其他的原料混合在搅拌机的作用下充分混合均匀，并将混合均匀的原料填充到模具中，将装有原料的模具备用；s4、使用氮气来完全替换氢气炉中的空气，对氢气炉进行加热到预设的温度（氢气炉包括5个炉区，从炉口到出口炉尾预设的温度分别为1100℃，1200℃，1300℃，1250℃和1150℃），并将装有原料的模具放入到氢气炉的炉口，将装有原料的模具在推进器的作用下由氢气炉的炉口运行到氢气炉的炉尾处，打开氢气炉，将装有原料的模具从氢气炉的炉尾处取出，并待氢气炉的炉尾处冷却后，将原料从模具中取出，得到汽车零部件成型用的高强度材料。实施例二：一种汽车零部件成型用的高强度材料，包括以下重量百分比的原料：铜元素1.8%，镍元素1.5%，硼元素1.0%，硅元素0.6%，钼元素0.4%，氧相二氧化硅微粒0.13%，聚-4-甲基-1-戊烯微粒0.28%，聚间苯二甲酰间苯二胺纤维微粒0.12%，聚双马来酰亚胺微粒0.34%，超高分子量聚乙烯微粒0.30%，十六烷基三甲基溴化铵0.22%，聚苯微粒0.64%，碳化硅纳米微粒6.5%，高能离子注渗碳化钨微粒2.8%，二硫化钼微粒1.2%，二盐基硬脂酸铅微粒1.0%，十二烷基苯磺酸钠微粒0.22%，铁元素和杂质80.95%；制备方法包括以下步骤：s1、按照比例称取原料；s2、在模具的表面均匀涂上一层稳定剂，并对模具在1400℃的条件下进行烧结25min，将烧结好的模具冷却至室温后，备用；s3、将其他的原料混合在搅拌机的作用下充分混合均匀，并将混合均匀的原料填充到模具中，将装有原料的模具备用；s4、使用氮气来完全替换氢气炉中的空气，对氢气炉进行加热到预设的温度（氢气炉包括5个炉区，从炉口到出口炉尾预设的温度分别为1100℃，1200℃，1300℃，1250℃和1150℃），并将装有原料的模具放入到氢气炉的炉口，将装有原料的模具在推进器的作用下由氢气炉的炉口运行到氢气炉的炉尾处，打开氢气炉，将装有原料的模具从氢气炉的炉尾处取出，并待氢气炉的炉尾处冷却后，将原料从模具中取出，得到汽车零部件成型用的高强度材料。实施例三：一种汽车零部件成型用的高强度材料，包括以下重量百分比的原料：铜元素2%，镍元素1.6%，硼元素1.2%，硅元素0.6%，钼元素0.5%，氧相二氧化硅微粒0.15%，聚-4-甲基-1-戊烯微粒0.31%，聚间苯二甲酰间苯二胺纤维微粒0.15%，聚双马来酰亚胺微粒0.36%，超高分子量聚乙烯微粒0.32%，十六烷基三甲基溴化铵0.25%，聚苯微粒0.7%，碳化硅纳米微粒7%，高能离子注渗碳化钨微粒3.9%，聚四氟乙烯微粒1.5%，硬脂酸锌微粒1.2%，十二烷基苯磺酸钠微粒0.26%，铁元素和杂质78%；制备方法包括以下步骤：s1、按照比例称取原料；s2、在模具的表面均匀涂上一层稳定剂，并对模具在1400℃的条件下进行烧结25min，将烧结好的模具冷却至室温后，备用；s3、将其他的原料混合在搅拌机的作用下充分混合均匀，并将混合均匀的原料填充到模具中，将装有原料的模具备用；s4、使用氮气来完全替换氢气炉中的空气，对氢气炉进行加热到预设的温度（氢气炉包括5个炉区，从炉口到出口炉尾预设的温度分别为1100℃，1200℃，1300℃，1250℃和1150℃），并将装有原料的模具放入到氢气炉的炉口，将装有原料的模具在推进器的作用下由氢气炉的炉口运行到氢气炉的炉尾处，打开氢气炉，将装有原料的模具从氢气炉的炉尾处取出，并待氢气炉的炉尾处冷却后，将原料从模具中取出，得到汽车零部件成型用的高强度材料。实施例四：一种汽车零部件成型用的高强度材料，包括以下重量百分比的原料：铜元素2.2%，镍元素1.6%，硼元素1.2%，硅元素0.7%，钼元素0.5%，氧相二氧化硅微粒0.16%，聚-4-甲基-1-戊烯微粒0.32%，聚间苯二甲酰间苯二胺纤维微粒0.18%，聚双马来酰亚胺微粒0.38%，超高分子量聚乙烯微粒0.34%，十六烷基三甲基溴化铵0.28%，聚苯微粒0.75%，碳化硅纳米微粒7.5%，高能离子注渗碳化钨微粒3.0%，石墨微粒1.8%，三盐基硫酸铅微粒1.3%，十二烷基苯磺酸钠微粒0.28%，铁元素和杂质78.51%；制备方法包括以下步骤：s1、按照比例称取原料；s2、在模具的表面均匀涂上一层稳定剂，并对模具在1400℃的条件下进行烧结25min，将烧结好的模具冷却至室温后，备用；s3、将其他的原料混合在搅拌机的作用下充分混合均匀，并将混合均匀的原料填充到模具中，将装有原料的模具备用；s4、使用氮气来完全替换氢气炉中的空气，对氢气炉进行加热到预设的温度（氢气炉包括5个炉区，从炉口到出口炉尾预设的温度分别为1100℃，1200℃，1300℃，1250℃和1150℃），并将装有原料的模具放入到氢气炉的炉口，将装有原料的模具在推进器的作用下由氢气炉的炉口运行到氢气炉的炉尾处，打开氢气炉，将装有原料的模具从氢气炉的炉尾处取出，并待氢气炉的炉尾处冷却后，将原料从模具中取出，得到汽车零部件成型用的高强度材料。实施例五：一种汽车零部件成型用的高强度材料，包括以下重量百分比的原料：铜元素2.4%，镍元素1.8%，硼元素1.3%，硅元素0.8%，钼元素0.6%，氧相二氧化硅微粒0.18%，聚-4-甲基-1-戊烯微粒0.35%，聚间苯二甲酰间苯二胺纤维微粒0.2%，聚双马来酰亚胺微粒0.42%，超高分子量聚乙烯微粒0.36%，十六烷基三甲基溴化铵0.3%，聚苯微粒0.8%，碳化硅纳米微粒8%，高能离子注渗碳化钨微粒3.2%，聚四氟乙烯微粒2%，硬脂酸锌微粒1.5%，α-磺基脂肪酸甲酯微粒0.32%，铁元素和杂质75.47%；制备方法包括以下步骤：s1、按照比例称取原料；s2、在模具的表面均匀涂上一层稳定剂，并对模具在1400℃的条件下进行烧结25min，将烧结好的模具冷却至室温后，备用；s3、将其他的原料混合在搅拌机的作用下充分混合均匀，并将混合均匀的原料填充到模具中，将装有原料的模具备用；s4、使用氮气来完全替换氢气炉中的空气，对氢气炉进行加热到预设的温度（氢气炉包括5个炉区，从炉口到出口炉尾预设的温度分模具放入到氢气炉的炉口，将装有原料的模具在推进器的作用下由氢气炉的炉口运行到氢气炉的炉尾处，打开氢气炉，将装有原料的模具从氢气炉的炉尾处取出，并待氢气炉的炉尾处冷却后，将原料从模具中取出，得到汽车零部件成型用的高强度材料。对实施例一，实施例二，实施例三，实施例四和实施例五制成的汽车零部件成型用的高强度材料的表观硬度，相对烧结密度，抗拉强度和孔隙率，测试结果如下所示：实施例一实施例二实施例三实施例四实施例五表观硬度（hvo）125.36138.49156.37141.05129.53相对烧结密度（%）93.6994.2894.5193.7894.19抗拉强度（mpa）33.2831.6935.2034.8932.28孔隙率（%）4.895.694.125.184.99由上述的测试结果可知，本发明提出的汽车零部件成型用的高强度材料具有表观硬度大，相对烧结密度好，抗拉强度强，孔隙率小的优点。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
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的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12