一種粉末冶金材料、高溫軸套及其制備方法與流程

本申請涉及粉末冶金材料，特別涉及一種粉末冶金材料、高溫軸套及其制備方法。

背景技術：

1、目前，egr(exhaust?gas?re-circulation，廢氣再循環)閥的閥體中間為發動機廢氣通道，工作溫度始終保持高溫，最高達750℃，中心軸安裝在垂直于氣流通道方向的中心，其上下兩端均與軸套間隙配合，兩個軸套均與閥體過盈壓緊，閥片與中心軸固定連接，當egr閥工作時，中心軸在可控力矩驅動下做有限幅度地轉動，帶動閥片同步轉動，以調節通道開度，轉動時，中心軸與軸套滑動摩擦。此外，中心軸還會軸向竄動，且閥片與軸同步動作，閥片上下沿會沖擊軸套端面并與之摩擦。因此，基于功能需要，軸套需具有良好的高溫耐磨性、強度及耐腐蝕性。

2、相關技術中，粉末冶金軸套多采用300系或400系不銹鋼粉末經過冷壓燒結制成。但是，上述粉末冶金材料制得的軸套高溫耐磨性較低，且表觀硬度不足，在高溫工況下會產生異常磨損，導致結構精度喪失、影響功能。

技術實現思路

1、本申請提供一種粉末冶金材料、高溫軸套及其制備方法，以解決相關技術中粉末冶金材料制得的軸套高溫耐磨性較低，且表觀硬度不足的問題。

2、第一方面，本申請提供了一種粉末冶金材料，按重量百分比計，包括：

3、c：0.9～1.2wt.％，cr：19～22wt.％，ni：1～5wt.％，mo：2～5wt.％，cu：0～3wt.％，v：0.5～1.2wt.％，si：0.7～1wt.％，nb：0～1wt.％，余量為fe和不可避免的雜質。

4、結合第一方面，在一種實施方式中，上述粉末冶金材料按重量百分比計，包括：

5、c：1.0～1.1wt.％，cr：20～20.5wt.％，ni：3～3.5wt.％，mo：3.5～3.8wt.％，cu：2～3wt.％，v：0.8～1.1wt.％，si：0.9～1wt.％，nb：0.5wt.％，余量為fe和不可避免的雜質。

6、結合第一方面，在一種實施方式中，上述粉末冶金材料按重量百分比計，包括：

7、c：1.1wt.％，cr：20.5wt.％，ni：3.5wt.％，mo：3.8wt.％，v：1.1wt.％，cu：3wt.％，si：0.9wt.％，nb：0.5wt.％，余量為fe和不可避免的雜質。

8、結合第一方面，在一種實施方式中，上述粉末冶金材料按重量百分比計，包括：

9、c：1wt.％，cr：20wt.％，ni：3wt.％，mo：3.5wt.％，cu：2wt.％，v：0.8wt.％，si：1wt.％，nb：0.5wt.％，余量為fe和不可避免的雜質

10、結合第一方面，在一種實施方式中，上述粉末冶金材料按重量百分比計，包括：

11、c：1.2wt.％，cr：22wt.％，ni：5wt.％，mo：5wt.％，v：1.2wt.％，si：0.7wt.％，nb：1wt.％，余量為fe和不可避免的雜質。

12、結合第一方面，在一種實施方式中，上述粉末冶金材料按重量百分比計，包括：

13、c：0.9wt.％，cr：19wt.％，ni：1wt.％，mo：2wt.％，v：0.5wt.％，si：1wt.％，余量為fe和不可避免的雜質。

14、結合第一方面，在一種實施方式中，上述粉末冶金材料的粒度為0.5～15μm。

15、第二方面，本申請提供了一種高溫軸套的制備方法，上述高溫軸套的制備方法具體包括：

16、將上述的粉末冶金材料與有機粘接劑均勻混合并加熱至有機粘接劑融化，經混煉使有機粘接劑均勻附著于上述粉末冶金材料，再經冷卻破碎得到顆粒狀喂料；

17、將上述顆粒狀喂料通過注射成型得到成型坯；

18、將上述成型坯依次進行脫脂、燒結和機加工，得到上述高溫軸套。

19、結合第二方面，在一種實施方式中，上述粉末冶金材料與上述有機粘接劑的質量比為(80～90)：(10～20)。

20、結合第二方面，在一種實施方式中，上述粉末冶金材料與上述有機粘接劑的質量比為85：15，上述有機粘接劑為聚烯烴類熱塑性彈性體、石蠟和硬脂酸的混合物。

21、結合第二方面，在一種實施方式中，將上述成型坯進行脫脂，具體包括：

22、將上述成型坯置于脫脂爐，并在90-100℃進行催化脫脂，得到去除有機粘接劑的脫脂坯。

23、結合第二方面，在一種實施方式中，將上述成型坯進行燒結，具體包括：

24、將上述脫脂坯置于真空燒結爐，并在1250-1350℃下進行燒結，得到相對密度不小于95％的坯材。

25、第三方面，本申請提供了一種高溫軸套，上述高溫軸套由上述的制備方法制備得到

26、本申請的粉末冶金材料、高溫軸套及其制備方法，由于cr具有提供材料耐腐蝕性、高溫強度的基礎作用，通過增加cr的含量，還可進一步加大鉻的碳化物形成，以增加材料整體強度并改善抗氧化性；通過ni可提高熱力學穩定性、抗氧化性，且具有使fe-cr-ni(mo)系高強度材料保持延性和韌性的作用；增加mo含量，通過固溶強化提高高溫強度、抗蠕變性能，可以減少確保鈍化所需的氧化強度，并可降低鈍化膜的剝落傾向，以提高抗氧化、點蝕、間隙腐蝕性能；此外，通過v可增加碳化物的形成，增加耐磨性、熱強性，提升抗蠕變性能。因此，通過精確控制cr、ni、mo、v的含量，可獲得足夠的高溫耐磨性、耐腐蝕性及高溫穩定性，能解決相關技術中粉末冶金材料制得的軸套高溫耐磨性較低，且表觀硬度不足的問題。

技術特征：

1.一種粉末冶金材料，其特征在于，按重量百分比計，包括：

2.如權利要求1所述的粉末冶金材料，其特征在于，所述粉末冶金材料按重量百分比計，包括：

3.如權利要求1所述的粉末冶金材料，其特征在于，所述粉末冶金材料按重量百分比計，包括：

4.如權利要求1所述的粉末冶金材料，其特征在于：所述粉末冶金材料的粒度為0.5～15μm。

5.一種高溫軸套的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

6.如權利要求5所述的高溫軸套的制備方法，其特征在于：所述粉末冶金材料與所述有機粘接劑的質量比為(80～90)：(10～20)。

7.如權利要求6所述的高溫軸套的制備方法，其特征在于：所述粉末冶金材料與所述有機粘接劑的質量比為85：15，所述有機粘接劑為聚烯烴類熱塑性彈性體、石蠟和硬脂酸的混合物。

8.如權利要求5所述的高溫軸套的制備方法，其特征在于，將所述成型坯進行脫脂，具體包括：

9.如權利要求8所述的高溫軸套的制備方法，其特征在于，將所述成型坯進行燒結，具體包括：

10.一種高溫軸套，其特征在于：所述高溫軸套由權利要求5-9任一項所述的制備方法制備得到。

技術總結
本申請涉及一種粉末冶金材料、高溫軸套及其制備方法，涉及粉末冶金材料技術領域。該粉末冶金材料按重量百分比計，包括C：0.9～1.2wt.％，Cr：19～22wt.％，Ni：1～5wt.％，Mo：2～5wt.％，Cu：0～3wt.％，V：0.5～1.2wt.％，Si：0.7～1wt.％，Nb：0～1wt.％，余量為Fe和不可避免的雜質。本申請通過精確控制Cr、Ni、Mo、V的含量，使各組分共同作用，同時保持Fe?Cr?Ni(Mo)系高強度材料的延性和韌性，以獲得足夠的高溫耐磨性、耐腐蝕性及高溫穩定性，能解決相關技術中粉末冶金材料制得的軸套高溫耐磨性較低，且表觀硬度不足的問題。

技術研發人員：石少軍,吳金柱,汪維新,王祖勇,吳永強,戴勇
受保護的技術使用者：東風商用車有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21