本發(fā)明屬于粉末冶金領(lǐng)域，涉及一種粉末冶金汽車活塞的制備方法。
技術(shù)背景
近年來，隨著汽車輕量化的發(fā)展，越來越多的汽車采用了鋁基材料發(fā)動機，活塞作為發(fā)動機中重要的組成部件，使用的活塞材料主要有鑄鐵、鑄鋼、鋁合金,以及新開發(fā)出的活塞材料，如鋁基復(fù)合材料、陶瓷材料、碳材料、耐熱鎂合金材料、鎂基復(fù)合材料等。但是隨著發(fā)動機功率和排放標準的提高，這些材料承受高溫負荷的能力越來越不能滿足要求。由于粉末冶金不受熔煉限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它結(jié)構(gòu)組分，并且在相當大的范圍內(nèi)根據(jù)要求進行調(diào)整，進而在力學性能上能達到與構(gòu)件匹配的效果。所以研究各種機械零部件的粉末冶金的配方，適應(yīng)不同的需要，具有重要的意義。而納米材料可以滿足傳統(tǒng)材料所達不到的要求，同時應(yīng)用納米材料可以滿足金屬加工領(lǐng)域中對材料性能的特殊要求，但是現(xiàn)有技術(shù)中納米材料應(yīng)用于粉末冶金技術(shù)中的披露還很少，并且技術(shù)不成熟。目前納米材料使用技術(shù)存在的主要問題為納米粉體顆粒材料的團聚問題，導(dǎo)致粉體顆粒材料在使用中由于顆粒表面張力所致而形成的顆粒團聚，從而導(dǎo)致在使用中添加化學分解劑進行團聚顆粒的分解才能正常使用，但是這樣就會帶來使用難度的增加和化學污染，同時降低了使用效率，這就限制這納米材料在粉末冶金技術(shù)中的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種粉末冶金汽車活塞的制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種粉末冶金汽車活塞的制備方法，包括以下步驟：先按重量份稱取不銹鋼粉30-40份、二硫化鉬5-6份、納米硅化鈦10-20份、石墨20-30份、助劑3-11份、鎳粉6-14份、三氧化二錫3-8份、聚苯硫醚10-14份、硼化鉿1-6份、三氧化二錫2-5份、碳化釩1-3份，其中助劑由聚硅氧烷-丙烯酸酯季銨鹽共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯微球按照重量比1-3：4：6-7組成的；將除助劑以外的原料混合，加入球磨介質(zhì)中，送入球磨機中球磨，得到100-200目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在20-30mpa壓力下壓制成型，然后在氮氣保護氣氛下500-650℃進行燒結(jié)3-5小時，將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩；再加入助劑混合攪拌均勻后，裝入模具，壓制成坯；將壓坯放在燒結(jié)爐中，以10-20℃/分鐘速率升溫至600-650℃條件下燒結(jié)3-6小時，然后以5-10℃/分鐘速率升溫至800-850℃條件下燒結(jié)2-3小時；最后空氣中冷卻至室溫即可。
按重量份稱取不銹鋼粉35份、二硫化鉬5.5份、納米硅化鈦15份、石墨25份、助劑7份、鎳粉10份、三氧化二錫5份、聚苯硫醚12份、硼化鉿4份、三氧化二錫3份、碳化釩2份。
所述助劑由聚硅氧烷-丙烯酸酯季銨鹽共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯微球按照重量比2：4：6.5組成的。
在25mpa壓力下壓制成型，然后在氮氣保護氣氛下600℃進行燒結(jié)4小時。
將壓坯放在燒結(jié)爐中，以15℃/分鐘速率升溫至630℃條件下燒結(jié)4小時，然后以8℃/分鐘速率升溫至830℃條件下燒結(jié)2.5小時。
本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明通過優(yōu)化的原料組合，合理設(shè)置配比和生產(chǎn)工藝，形成的粉末冶金汽車活塞具有較好的綜合力學性能，不僅具有較高的強度和硬度、耐磨性好的特點，又保持良好的韌性，合金的質(zhì)量穩(wěn)定均一，提高了耐高溫的特性。
具體實施方式
實施例1
一種粉末冶金汽車活塞的制備方法，包括以下步驟：先按重量份稱取不銹鋼粉30份、二硫化鉬5份、納米硅化鈦10份、石墨20份、助劑3份、鎳粉6份、三氧化二錫3份、聚苯硫醚10份、硼化鉿1份、三氧化二錫2份、碳化釩1份，其中助劑由聚硅氧烷-丙烯酸酯季銨鹽共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯微球按照重量比1：4：6組成的；將除助劑以外的原料混合，加入球磨介質(zhì)中，送入球磨機中球磨，得到100目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在20mpa壓力下壓制成型，然后在氮氣保護氣氛下500℃進行燒結(jié)3-5小時，將燒結(jié)后的物料粉碎后過200目篩；再加入助劑混合攪拌均勻后，裝入模具，壓制成坯；將壓坯放在燒結(jié)爐中，以10℃/分鐘速率升溫至600℃條件下燒結(jié)3小時，然后以5℃/分鐘速率升溫至800℃條件下燒結(jié)2小時；最后空氣中冷卻至室溫即可。
實施例2
一種粉末冶金汽車活塞的制備方法，包括以下步驟：先按重量份稱取不銹鋼粉40份、二硫化鉬6份、納米硅化鈦20份、石墨30份、助劑11份、鎳粉14份、三氧化二錫8份、聚苯硫醚14份、硼化鉿6份、三氧化二錫5份、碳化釩3份，其中助劑由聚硅氧烷-丙烯酸酯季銨鹽共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯微球按照重量比3：4：7組成的；將除助劑以外的原料混合，加入球磨介質(zhì)中，送入球磨機中球磨，得到200目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在30mpa壓力下壓制成型，然后在氮氣保護氣氛下650℃進行燒結(jié)5小時，將燒結(jié)后的物料粉碎后過400目篩；再加入助劑混合攪拌均勻后，裝入模具，壓制成坯；將壓坯放在燒結(jié)爐中，以20℃/分鐘速率升溫至650℃條件下燒結(jié)6小時，然后以10℃/分鐘速率升溫至850℃條件下燒結(jié)3小時；最后空氣中冷卻至室溫即可。
實施例3
一種粉末冶金汽車活塞的制備方法，包括以下步驟：先按重量份稱取不銹鋼粉35份、二硫化鉬5.5份、納米硅化鈦15份、石墨25份、助劑7份、鎳粉10份、三氧化二錫5份、聚苯硫醚12份、硼化鉿4份、三氧化二錫3份、碳化釩2份，其中助劑由聚硅氧烷-丙烯酸酯季銨鹽共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯微球按照重量比2：4：6.5組成的；將除助劑以外的原料混合，加入球磨介質(zhì)中，送入球磨機中球磨，得到150目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在25mpa壓力下壓制成型，然后在氮氣保護氣氛下600℃進行燒結(jié)4小時，將燒結(jié)后的物料粉碎后過300目篩；再加入助劑混合攪拌均勻后，裝入模具，壓制成坯；將壓坯放在燒結(jié)爐中，以15℃/分鐘速率升溫至630℃條件下燒結(jié)4小時，然后以8℃/分鐘速率升溫至830℃條件下燒結(jié)2.5小時；最后空氣中冷卻至室溫即可。