一种粉末冶金材料及其应用的制作方法

本发明涉及粉末冶金产品制造工艺，具体来说，涉及一种粉末冶金材料及其应用。

背景技术：

气门导管是汽车发动机气门的导向装置，对气门起导向作用，保证气门做往复直线运动，使气门与气门座圈能正确贴合，并使气门杆上的热量经气门导管传给汽缸盖。气门导管的工作温度也较高，约200℃。气门杆在导管中运动时，仅靠配气机构飞溅出来的机油进行润滑，因此容易磨损。

随着汽车发动机性能要求的不断提高，气门导管的工况条件愈加苛刻，对气门导管性能提出了更高要求，也就必然要求对其材料和制造工艺进行改进，目前气门导管材料的硬度低和耐磨性差，且材料加工切削性差等，成为了制约气门导管发展的瓶颈。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明的目的是提供一种粉末冶金材料，克服现有冶金气门导管上述方面的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种粉末冶金材料，该材料原料包括石墨粉、钼铁、硫化锰、电解铜粉、二硫化钼和还原铁粉，原料按质量百分含量计，其中所述石墨粉的含量为1.05%，所述钼铁的含量为2.48%，所述硫化锰的含量为0.5%，所述电解铜粉的含量为3.5%，所述二硫化钼的含量为2%，剩余部分均为还原铁粉，所述材料原料包含的元素及各个元素的质量百分比为：c0.6-1.0%、cu1.0-4.0%、mo1.0-3.0%、mn0.2-0.8%、s0.5-1.5%，余量为fe及不可避免的杂质，所述杂质含量≤3.0%。

进一步地，所述材料生产出产品的密度为6.5-7.0g/cm³，圧溃强度≥400mpa，硬度hrb60-95。

本发明的目的是提供一种粉末冶金气门导管的应用，适用于发动机国六排量及国六以下排量的气门导管。

一种粉末冶金材料的制备方法及其应用，具体步骤如下：

混粉：混合前先称取一半还原铁粉用80目筛网过筛，再称取其他粉料与剩余还原铁粉进行预混，用80目筛网过筛；过筛后的所有粉料全部导入混料机进行混合均匀；

压制：将混合好的粉料按照产品的规格在压模中压制成具有一定强度的坯体；

烧结：设置烧结炉的烧结制度，并进行高温烧结，得到烧结件；

机加工到设计尺寸。

本发明的有益效果为：使用该材料的导管在高温烧结后，提高了导管硬度和耐磨性，提高了导管的润滑性和加工性，满足发动机国六排量及国六以下排量的气门导管。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述气门导管的金相图。

具体实施方式

实施例

原材料：称取1.05kg石墨粉，石墨粉为鳞片石墨399c，2.48kg钼铁，0.5kg硫化锰，3.5kg电解铜粉，2kg二硫化钼，90.47kg还原铁粉，还原铁粉为fhy-100.27fe。

混粉：混合前先称取一半还原铁粉用80目筛网过筛，再称取其他粉料与剩余还原铁粉进行预混，用80目筛网过筛；过筛后的所有粉料全部导入混料机进行混合均匀。

压制：将混合好的粉料按照产品的规格在压模中压制成具有一定强度的坯体。

烧结：设置烧结炉的烧结制度，并进行高温烧结，得到烧结件。

机加工到设计尺寸。

标准金相图如图1所示：

图中显示基体组织：珠光体；组织组成：珠光体+铁素体+少量游离石墨+少量贝氏体+少量渗碳体。

该粉末冶金材料密度6.5-7.0g/cm³，圧溃强度≥400mpa，硬度hrb60-95。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过添加了钼、硫化锰、二硫化钼和铜，提高了气门导管的耐磨性和自润滑性及气门导管的加工性：使用jtpd04材料的导管在高温烧结后，金属钼与铁和碳形成合金物fexmoxc，该钼铁合金具有极高的显微硬度极高，有效的提高导管硬度和耐磨性。硫化锰、二硫化钼和铜均为固体润滑剂，高温烧结后，硫化锰和二硫化钼以硫化物的状态存在于导管中，而铜是以游离态存在，它们可以有效提高导管的润滑性和加工性。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种粉末冶金材料，该材料原料包括石墨粉、钼铁、硫化锰、电解铜粉、二硫化钼和还原铁粉，原料按质量百分含量计，其中所述石墨粉的含量为1.05%，所述钼铁的含量为2.48%，所述硫化锰的含量为0.5%，所述电解铜粉的含量为3.5%，所述二硫化钼的含量为2%，剩余部分均为还原铁粉，本发明还公开了其应用范围。本发明的有益效果为：本材料的导管在高温烧结后，提高导管硬度和耐磨性。硫化锰、二硫化钼和铜均为固体润滑剂，高温烧结后，硫化锰和二硫化钼以硫化物的状态存在于导管中，而铜是以游离态存在，它们可以有效提高导管的润滑性和加工性。

技术研发人员：冯友蓬;严云飞;章升谊
受保护的技术使用者：九江天时粉末制品有限公司
技术研发日：2019.07.15
技术公布日：2019.10.18