一種叉車發動機連桿的粉末鍛造方法
【專利摘要】本發明公開了一種叉車發動機連桿的粉末鍛造方法，其包括配料及混料、壓制、燒結、鍛造、熱處理、表面噴丸強化處理等步驟。與普通鍛造技術相比較，本發明采用30CrMoNi合金鋼粉末、20MnVB合金鋼粉末、碳化鋯粉末三種粉末按照一定的比例經粉末鍛造方法制得的連桿具有優異的高溫強度、抗沖擊性、韌性和耐磨性，同時本發明方法具有成形性能高、鍛件精度高、材料利用率高、生產效率高、生產成本低等優點，適合工業規模化生產。
【專利說明】
一種叉車發動機連桿的粉末鍛造方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種叉車發動機連桿的粉末鍛造方法，屬于粉末鍛造技術領域。【背景技術】
[0002]叉車發動機連桿是承受強烈沖擊及動態應力最高的典型動力學負荷零件，連桿在工作中，除承受燃燒室燃氣產生的壓力外，還要承受縱向和橫向的慣性力。因此，連桿在一個復雜的應力狀態下工作。它既受交變的拉壓應力、又受彎曲應力。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強度和抗疲勞性能;又要求具有足夠的鋼性和韌性。
[0003]傳統的普通鍛造工藝和機械加工方法存在著鍛件火耗大，燃氣電能消耗量大，鍛造時間長，鍛造效率低，員工勞動強度大，鍛造精度差等諸多缺點，已難以滿足當今叉車發動機連桿高質量、高性能、高效率、高精度、低消耗、低成本的要求。
[0004]粉末鍛造技術是常規的粉末冶金工藝和精密鍛造有機結合而發展起來的一項頗具有市場競爭力的少、無切削金屬加工方法，以金屬粉末為原料，經過預成形壓制，在保護氣氛中進行加熱燒結及作為鍛造毛坯，然后在壓力機上一次鍛造成形和實現無飛邊精密模鍛，獲得了與普通模鍛件相同密度、形狀復雜的精密鍛件。它既有粉末冶金成形性能較好的優點，又發揮鍛造變形有效地改變金屬材料組織和性能作用的特點，使粉末冶金和鍛造工藝在生產上取得了新的突破，特別適宜大批量生產高性能、形狀復雜的結構零件，因此具有廣闊的應用前景。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種叉車發動機連桿的粉末鍛造方法。
[0006]為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:一種叉車發動機連桿的粉末鍛造方法，包括以下步驟:a、配料及混料按照質量比8-11:2-5:1的比例稱取30CrMoNi合金鋼粉末、20MnVB合金鋼粉末和碳化鋯粉末，準確稱取粉重后，置于混料機內混合20-30min，至分布均勻；b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機上壓制成連桿預成形坯，壓制壓力為4-6t/cm2;c、燒結將上述制得的連桿預成形坯在通有保護氣氛的燒結爐中進行燒結處理:首先在二氧化碳保護氣氛下升溫至780-870°C，保溫0.5-lh，再在氫氣保護氣氛下升溫至1130-1170°C，保溫2-311，然后在氬氣保護氣氛下降溫至660-740<€，保溫0.5-111，最后在一氧化碳氣氛下升溫至1160-1220 °C，保溫3-4h，再在氮氣保護氣氛下降溫至920-980 °C，保溫l_2h;d、鍛造將燒結處理后的連桿預成形坯直接從燒結爐內送入壓力機模具中進行鍛造，出爐至鍛壓時間為3_4s，鍛壓力為5-8t/cm2，終鍛溫度為820-860 °C ;e、熱處理將上述制得的鍛件加熱至980-1020°C，保溫2-3h，噴霧淬火后加熱至810-870°C，保溫 l-2h，油冷淬火后加熱至480-520°C，保溫3-5h，出爐空冷；f、表面噴丸強化處理采用0.05mm不銹鋼彈丸，噴射距離為4-5cm，在0.3-0.5MPa壓力下在鍛件表面處理20-30min〇
[0007]所述30CrMoN合金鋼的化學成分質量百分比為:C 0.28-0.31%、Si 0.05-0.08%、Mn 0.4-0.6%、Cr 1.2-1.4%、Mo 1.0-1.2%、Ni 0.5-0.7%、P<0.005%、S <0.005%、余量為Fe及不可避免的夾雜質。
[0008]所述20MnVB合金鋼的化學成分質量百分比為:C 0.18-0.22%、Si 0.22-0.34%、Mn 1.1-1.4%、V 0.08-0.11%、B 0.002-0.003%、P< 0.02%、S <0.01%、余量為Fe及不可避免的夾雜質。
[0009]本發明的有益效果:與普通鍛造技術相比較，本發明采用30CrMoNi合金鋼粉末、20MnVB合金鋼粉末、碳化鋯粉末三種粉末按照一定的比例經粉末鍛造方法制得的連桿具有優異的高溫強度、抗沖擊性、韌性和耐磨性，同時本發明方法具有成形性能高、鍛件精度高、材料利用率高、生產效率高、生產成本低等優點，適合工業規模化生產。【具體實施方式】
[0010]一種叉車發動機連桿的粉末鍛造方法，包括以下步驟:a、配料及混料按照質量比9:3:1的比例稱取30CrMoNi合金鋼粉末、20MnVB合金鋼粉末和碳化鋯粉末， 準確稱取粉重后，置于混料機內混合25min，至分布均勻；上述30CrMoN合金鋼的化學成分質量百分比為:C 0.28-0.31%、Si 0.05-0.08%、Mn 0.4-0.6%、Cr 1.2-1.4%、Mo 1.0-1.2%、Ni 0.5-0.7%、P<0.005%、S <0.005%、余量為Fe及不可避免的夾雜質；上述20MnVB合金鋼的化學成分質量百分KS:C0.18-0.22%、Si 0.22-0.34%、Mnl.l-1.4%、V 0.08-0.11%、B 0.002-0.003%、P<0.02%、S <0.01%、余量為Fe及不可避免的夾雜質；b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機上壓制成連桿預成形坯，壓制壓力為5t/cm2;c、燒結將上述制得的連桿預成形坯在通有保護氣氛的燒結爐中進行燒結處理:首先在二氧化碳保護氣氛下升溫至840°C，保溫lh，再在氫氣保護氣氛下升溫至1150°C，保溫2.5h，然后在氬氣保護氣氛下降溫至690°C，保溫0.5h，最后在一氧化碳氣氛下升溫至1190°C，保溫3h，再在氮氣保護氣氛下降溫至950°C，保溫lh;d、鍛造將燒結處理后的連桿預成形坯直接從燒結爐內送入壓力機模具中進行鍛造，出爐至鍛壓時間為3s，鍛壓力為7t/cm2,終鍛溫度為840°C;e、熱處理將上述制得的鍛件加熱至1020°C，保溫2h，噴霧淬火后加熱至830°C，保溫1.5h，油冷淬火后加熱至490°C，保溫4h，出爐空冷；f、表面噴丸強化處理采用0.05mm不銹鋼彈丸，噴射距離為5cm，在0.4MPa壓力下在鍛件表面處理25min。 [〇〇11]經檢測，上述制得的連桿材料在450 °C溫度下的主要力學性能為:硬度53.7HRC，抗拉強度814MPa，屈服強度636MPa，沖擊韌性73.5 J/cm2，伸長率13.1%。
【主權項】
1.一種叉車發動機連桿的粉末鍛造方法，其特征在于，包括以下步驟:a、配料及混料按照質量比8-11: 2-5:1的比例稱取30CrMoNi合金鋼粉末、20MnVB合金鋼粉末和碳化鋯 粉末，準確稱取粉重后，置于混料機內混合20-30min，至分布均勻；b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機上壓制成連桿預成形坯，壓制壓力為4-6t/cm2;c、燒結將上述制得的連桿預成形坯在通有保護氣氛的燒結爐中進行燒結處理:首先在二氧化 碳保護氣氛下升溫至780-870°C，保溫0.5-lh，再在氫氣保護氣氛下升溫至1130-1170°C，保 溫2-311，然后在氬氣保護氣氛下降溫至660-740<€，保溫0.5-111，最后在一氧化碳氣氛下升 溫至1160-1220 °C，保溫3-4h，再在氮氣保護氣氛下降溫至920-980 °C，保溫l_2h;d、鍛造將燒結處理后的連桿預成形坯直接從燒結爐內送入壓力機模具中進行鍛造，出爐至鍛 壓時間為3_4s，鍛壓力為5-8t/cm2，終鍛溫度為820-860 °C ;e、熱處理將上述制得的鍛件加熱至980-1020°C，保溫2-3h，噴霧淬火后加熱至810-870°C，保溫 l-2h，油冷淬火后加熱至480-520°C，保溫3-5h，出爐空冷；f、表面噴丸強化處理采用0.05mm不銹鋼彈丸，噴射距離為4-5cm，在0.3-0.5MPa壓力下在鍛件表面處理20-30min〇2.根據權利要求1所述的叉車發動機連桿的粉末鍛造方法，其特征在于，所述30CrM〇N 合金鋼的化學成分質量百分KS:C0.28-0.31%、Si 0.05-0.08%、Mn0.4-0.6%、Crl.2-1.4%、Mo 1.0-1.2%、Ni 0.5-0.7%、P<0.005%、S <0.005%、余量為Fe及不可避免的夾雜質。3.根據權利要求1所述的叉車發動機連桿的粉末鍛造方法，其特征在于，所述20MnVB合 金鋼的化學成分質量百分KS:C0.18-0.22%、Si 0.22-0.34%、Mnl.l-1.4%、V0.08-0.11%、B 0.002-0.003%、P<0.02%、S <0.01%、余量為Fe及不可避免的夾雜質。
【文檔編號】B22F3/24GK105983702SQ201610033227
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年1月19日
【發明人】呂青堂, 陳棟, 李文宇
【申請人】安徽藍博旺機械集團精密液壓件有限責任公司