專利名稱：汽車轉向助力泵粉末冶金定子及生產方法
技術領域：
本發明涉及一種粉末冶金產品，具體的說是一種汽車轉向助力泵粉末冶金定子及生產方法。
背景技術：
汽車轉向助力泵是汽車轉向的重要組成部分。其中定子又是助力泵的關鍵零件， 直接影響到助力泵的流量、壓力、噪音、使用壽命。目前，轉向助力泵的定子一般采用高合金鋼生產。因為助力泵定子的形狀復雜，其加工困難、復雜，成本高。有采用粉末冶金工藝生產，但因為密度低(小于6. 8)、硬度低(小于HRC30)和強度、耐磨性等達不到要求而中止。
發明內容
本發明的目的是提供一種采用粉末冶金工藝生產汽車轉向助力泵粉末冶金定子及生產方法。本發明是采用如下技術方案實現其發明目的的，一種汽車轉向助力泵粉末冶金定子，以重量計，選取鉬粉0. 5 % 2 %、鎳粉1 % 4 %、銅粉1 % 4 %、石墨粉0. 3 % 1 %、硬脂酸鋅0. 05 % 0. 3 %，二硫化鉬0. 1 % 0. 7 %，鐵粉余量，各組分之和為100 %， 經混料、壓制、燒結、整形、熱處理、后處理步驟制成，定子的表觀含油密度>7.0 g/cm3，硬度彡HRA69，抗拉強度彡950MPa，沖擊值ak彡50Kj/m2。本發明為了提高產品的密度，所述的鐵粉選用80目 120目的霧化鐵粉。本發明所述的生產方法包括下列步驟
⑴混料按配比選取鉬粉、鎳粉、銅粉、石墨粉、硬脂酸鋅、二硫化鉬和鐵粉均勻混合待
用；
⑵壓制將步驟⑴混合好的鐵基粉末送入模具，按6T/cm2 7T/cm2的壓力，壓制成產品坯件；
⑶燒結將步驟⑵所得產品坯件送入有保護氣氛的燒結爐燒結；高溫段溫度1100°C 1200 0C ；
⑷整形將步驟⑶所得的產品按要求進行整形；
ω熱處理將步驟⑷所得的產品在C-N共滲爐內滲碳，滲層厚度1. 2 mm 1. 5 mm，然后淬火、回火；
(6)后處理將步驟ω所得的產品磨平面、粗磨內曲線、精磨內曲線、精研平面。由于采用上述技術方案，本發明較好的實現了發明目的，生產的汽車轉向助力泵粉末冶金定子，不僅可以代替以往用高合金鍛造鋼生產的定子，還解決了高合金鋼生產很難解決的定子形狀復雜問題，其中表觀含油密度>7.0 g/cm3，硬度>HRC69，抗拉強度彡 950MP，沖擊值 ak 彡 50Kj/cm2。
圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。由圖1可知，圖中的A孔和B孔用常規的機械加工方法是無法加工的，只能采用線切割加工，這樣加工難度和加工成本都很高。實施例1:
一種汽車轉向助力泵粉末冶金定子，以重量計，選取鉬粉0.5 % 2 %、鎳粉1 % 4 %、銅粉1 % 4 %、石墨粉0. 3 % 1 %、硬脂酸鋅0. 05 % 0. 3 %，二硫化鉬0. 1 % 0. 7 %，鐵粉余量，各組分之和為100 %，經混料、壓制、燒結、整形、熱處理、后處理步驟制成，定子的表觀含油密度彡7.0 g/cm3，硬度彡HRA69，抗拉強度彡950MPa，沖擊值ak彡50Kj/m2。本發明為提高產品的密度，鐵粉選用80目 120目的霧化鐵粉，本實施例鐵粉選用100目的霧化鐵粉。一種上述汽車轉向助力泵粉末冶金定子的生產方法，它包括下列步驟
⑴混料按配比選取鉬粉、鎳粉、銅粉、石墨粉、硬脂酸鋅、二硫化鉬和鐵粉均勻混合待用；本實施例選取鉬粉1. 5 %、鎳粉2 %、銅粉1. 5 %、石墨粉0. 5 %、硬脂酸鋅0. 2 %，二硫化鉬0. 6 %，鐵粉余量，各組分之和為100 %。因為產品的密度要求大于等于7.0 g/cm3，它是保證產品的硬度和強度的必要條件。為此，本發明在配比中減少了低密度的碳的含量，增加了高密度的鎳、鉬、銅的含量；同時，為減少在燒結過程中會燒損的硬脂酸鋅的含量，增加了二硫化鉬。二硫化鉬的加入，不僅代替硬脂酸鋅在壓制過程中起潤滑作用，而且燒結過程中不會燒損，有利于提高產品的密度，更重要的是它保留在產品中會起到很好的潤滑作用，提高產品的使用壽命。⑵壓制將步驟⑴混合好的鐵基粉末送入模具，按6T/cm2 7T/cm2 (本實施例為 6T/cm2)的壓力，壓制成產品坯件；
⑶燒結將步驟⑵所得產品坯件送入有保護氣氛的燒結爐燒結；高溫段溫度1100°C 12000C (本實施例為1160°C)；
⑷整形將步驟⑶所得的產品按要求進行整形；
ω熱處理將步驟⑷所得的產品在C-N共滲爐內滲碳，滲層厚度1. 2 mm 1. 5 mm (本實施例為1.2 mm)，然后淬火、回火；
因為產品既需要較高的硬度(HRA69以上)，又需要較高的抗拉強度(950MPa以上)和沖擊值(50Kj/m2以上)。而粉末冶金產品一般脆性較大，熱處理硬度較高時，脆性也會隨著提高，會嚴重影響產品的抗拉強度和沖擊值。所以本發明采用了低碳和滲碳淬火，這樣產品的心部硬度較低，表面硬度很高，既保證了一定的抗壓強度和耐磨性，又保證了較高的抗拉強度和沖擊值。(6)后處理將步驟( 所得的產品磨平面、粗磨內曲線、精磨內曲線、精研平面。生產的產品表觀含油密度7. 02 g/cm3，硬度HRA69. 8，抗拉強度958MPa，沖擊值 ak:50Kj/m2，兩平面的不平行度0. 003 mm，粗糙度0. 2，內曲線對平面的不垂直度0. 005 mm，粗糙度小于0.2。實施例2:本實施例選取鉬粉0. 5 %、鎳粉1 %、銅粉4 %、石墨粉1 %、硬脂酸鋅0. 05 %、二硫化鉬0. 7 %，鐵粉余量，各組分之和為100 %。生產的產品表觀含油密度7. 3g/cm3，硬度HRA69 70，抗拉強度952MPa，沖擊值ak為50Kj/m2，兩平面的平行度0. 004 mm，粗糙度0. 2，內曲線對平面的垂直度0. 005 mm，粗糙度0. 2。余同實施例1。實施例3
本實施例選取鉬粉1 %、鎳粉4 %、銅粉1 %、石墨粉0. 3 %、硬脂酸鋅0. 3 %、二硫化鉬0. 4 %，鐵粉余量，各組分之和為100 %。生產的產品表觀含油密度7. 01 g/cm3，硬度HRA71 73，抗拉強度965MPa，沖擊值ak :50Kj/m2,兩平面的平行度0. 003 mm,粗糙度0. 2，內曲線對平面的垂直度0. 005 mm，粗糙度小于0. 2。余同實施例1。
權利要求
1.一種汽車轉向助力泵粉末冶金定子，其特征是以重量計，選取鉬粉0.5 % 2 %、鎳粉1 % 4 %、銅粉1 % 4 %、石墨粉0. 3 % 1 %、硬脂酸鋅0. 05 % 0. 3 %，二硫化鉬0. 1 % 0.7 %，鐵粉余量，各組分之和為100 %，經混料、壓制、燒結、整形、熱處理、后處理步驟制成，定子的表觀含油密度>7.0 g/cm3，硬度>HRA69，抗拉強度>950MPa，沖擊值 ak 彡 50Kj/m2。
2.根據權利要求1所述的汽車轉向助力泵粉末冶金定子，其特征是鐵粉選用80目 120目的霧化鐵粉。
3.—種如權利要求1或2所述汽車轉向助力泵粉末冶金定子的生產方法，其特征是它包括下列步驟⑴混料按配比選取鉬粉、鎳粉、銅粉、石墨粉、硬脂酸鋅、二硫化鉬和鐵粉均勻混合待用；⑵壓制將步驟⑴混合好的鐵基粉末送入模具，按6T/cm2 7T/cm2的壓力，壓制成產品坯件；⑶燒結將步驟⑵所得產品坯件送入有保護氣氛的燒結爐燒結；高溫段溫度1100°C 1200 0C ；⑷整形將步驟⑶所得的產品按要求進行整形；ω熱處理將步驟⑷所得的產品在C-N共滲爐內滲碳，滲層厚度1. 2 mm 1. 5 mm，然后淬火、回火；(6)后處理將步驟ω所得的產品磨平面、粗磨內曲線、精磨內曲線、精研平面。
全文摘要
本發明公開了一種采用粉末冶金工藝生產汽車轉向助力泵粉末冶金定子，其特征是以重量計，選取鉬粉0.5%～2%、鎳粉1%～4%、銅粉1%～4%、石墨粉0.3%～1%、硬脂酸鋅0.05%～0.3%，二硫化鉬0.1%～0.7%，鐵粉余量，各組分之和為100%，定子的表觀含油密度≥7.0g/cm3，硬度≥HRA69，抗拉強度≥950MPa，沖擊值ak≥50Kj/m2，生產方法包括混料、壓制、燒結、整形、熱處理、后處理步驟，本發明生產的汽車轉向助力泵粉末冶金定子，不僅可以代替以往用高合金鍛造鋼生產的定子，還解決了高合金鋼生產很難解決的定子形狀復雜問題。
文檔編號B22F5/00GK102407333SQ20111034950
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月8日 優先權日2011年11月8日
發明者劉新國, 劉翬 申請人:益陽市俊淞汽車配件制造有限公司