CN103537666A - 一种粉末冶金机油泵转子及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末冶金机油泵转子，其特征在于，由下列重量份的原料制成：镍21-23、石墨粉1-2、铜1-2、钼4-5、硫化锰2-3、Mo5-6、铁粉83-86、助剂2-3；本发明原料中增加石墨，增加了转子的耐磨性与润滑性，制造的转子组织致密，微观结构良好，孔隙很少，结构刚度、硬度、耐疲劳性能、抗拉强度性能优良；而且由于采用了模压，使设备简化，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金领域，特别是一种粉末冶金机油泵转子及其制备方法。
背景技术
转子式机油泵由壳体、内转子、外转子和泵盖等组成。内转子用键或销子固定在转子轴上，由曲轴齿轮直接或间接驱动，内转子和外转子中心的偏心距为e，内转子带动外转子一起沿同一方向转动。一般转子式机油泵的内转子有4个或4个以上的凸齿，外转子的凹齿数比内转子的凸子数多一个，这样内、外转子同向不同步的旋转。转子的外廓形状曲线为次摆线。转子齿形齿廓设计得使转子转到任何角度时，内、外转子每个齿的齿形廓线上总能互相成点接触。这样内、外转子间形成4个工作腔，随着转子的转动，这4个工作腔的容积是不断变化的。在进油道的一侧空腔，由于转子脱开啮合，容积逐渐增大，产生真空，机油被吸入，转子继续旋转，机油被带到出油道的一侧，这时，转子正好进入啮合，使这一空腔容积减小，油压升高，机油从齿间挤出并经出油道压送出去。这样，随着转子的不断旋转，机油就不断地被吸入和压出。
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。粉末冶金结构件制品材料成分不受熔炼限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它结构组分，并且在相当大的范围内根据要求进行调整，进而在力学性能上能达到与钢件匹配的效果。
粉末冶金机械化程度高，既能减少人员，又能提高效率，进而节约成本。粉末冶金技术能取代传统的制造工艺，为广大传统企业节约成本。
所以研究各种机械零部件的粉末冶金的配方，适应不同的需要，具有重要的意义。
现有内转子的齿形较尖，其齿的顶部十分窄，使用过程中容易磨损，造成发动机失灵。所以本发明提供一种采用粉末冶金工艺制造机油泵内外转子的方法，该方法所生产的机油泵内外转子具有较高的齿部强度，使用寿命长，且加工时间短，成本低。
发明内容
本发明的目的是提供一种强度大、使用寿命长的粉末冶金汽车机油泵转子及其制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种粉末冶金机油泵转子，由下列重量份的原料制成：镍21-23、石墨粉1-2、铜1-2、钼4-5、硫化锰2-3、Mo5-6、铁粉83-86、助剂2-3；
所述的助剂由下列重量份的原料制成：铁粉30-34、竹炭3-5、柠檬酸2-3、纳米二氧化钛1-2、硅烷偶联剂KH550 1-2、四氧化三铁3-4、磷酸二氢钾1-2、硬酯酸锌2-3、N220炭黑1-2、甲基三甲氧基硅烷1-2；制备方法是将铁粉、竹炭、四氧化三铁、磷酸二氢钾、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三甲氧基硅烷混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70℃，在1200-1500转/分下搅拌1-2小时，即得。
本发明所述粉末冶金机油泵转子，由以下具体步骤制成：
（1）将镍、铜、钼、Mo、铁粉混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在5-8Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下500-650℃进行烧结8-10小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛；
（2）将其它剩余成分混合均匀；
（3）将步骤（1）、（2）物料在52-56℃下混合搅拌均匀60-90分钟后，装入模具，压制成坯；
（4）将压坯放在烧结炉中，以6-8℃/分钟速率升温至800-850℃条件下烧结2-3小时;然后以5-7℃/分钟速率升温至1050-1150℃条件下烧结2-3小时；然后，再以10-12℃/分钟速率降温至725-750℃，保温1-2小时后，再以再以8-10℃/分钟速率降温至320-340℃，保温2-3小时后，空气中缓冷至室温。
本发明原料中增加石墨，增加了转子的耐磨性与润滑性，制造的转子组织致密，微观结构良好，孔隙很少，结构刚度、硬度、耐疲劳性能、抗拉强度性能优良；而且由于采用了模压，使设备简化，降低了生产成本。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种粉末冶金机油泵转子，由下列重量份的原料制成：镍21-23、石墨粉1-2、铜1-2、钼4-5、硫化锰2-3、Mo5-6、铁粉83-86、助剂2-3；
所述的助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：铁粉30、竹炭3、柠檬酸2、纳米二氧化钛1、硅烷偶联剂KH550 1、四氧化三铁3、磷酸二氢钾1、硬酯酸锌2、N220炭黑1、甲基三甲氧基硅烷1；制备方法是将铁粉、竹炭、四氧化三铁、磷酸二氢钾、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三甲氧基硅烷混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70℃，在1200-1500转/分下搅拌1-2小时，即得。
本发明所述粉末冶金机油泵转子，由以下具体步骤制成：
（1）将镍、铜、钼、Mo、铁粉混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在5-8Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下500-650℃进行烧结8-10小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛；
（2）将其它剩余成分混合均匀；
（3）将步骤（1）、（2）物料在52-56℃下混合搅拌均匀60-90分钟后，装入模具，压制成坯；
（4）将压坯放在烧结炉中，以6-8℃/分钟速率升温至800-850℃条件下烧结2-3小时;然后以5-7℃/分钟速率升温至1050-1150℃条件下烧结2-3小时；然后，再以10-12℃/分钟速率降温至725-750℃，保温1-2小时后，再以再以8-10℃/分钟速率降温至320-340℃，保温2-3小时后，空气中缓冷至室温。
经过检测，本发明的硬度：HRC55；抗拉强度：1060MPa 。
Claims (2)
1.一种粉末冶金机油泵转子，其特征在于，由下列重量份的原料制成：镍21-23、石墨粉1-2、铜1-2、钼4-5、硫化锰2-3、Mo5-6、铁粉83-86、助剂2-3；
所述的助剂由下列重量份的原料制成：铁粉30-34、竹炭3-5、柠檬酸2-3、纳米二氧化钛1-2、硅烷偶联剂KH550 1-2、四氧化三铁3-4、磷酸二氢钾1-2、硬酯酸锌2-3、N220炭黑1-2、甲基三甲氧基硅烷1-2；制备方法是将铁粉、竹炭、四氧化三铁、磷酸二氢钾、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三甲氧基硅烷混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70℃，在1200-1500转/分下搅拌1-2小时，即得。
2.根据权利要求1所述粉末冶金机油泵转子，其特征在于，由以下具体步骤制成：
（1）将镍、铜、钼、Mo、铁粉混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在5-8Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下500-650℃进行烧结8-10小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛；
（2）将其它剩余成分混合均匀；
（3）将步骤（1）、（2）物料在52-56℃下混合搅拌均匀60-90分钟后，装入模具，压制成坯；
（4）将压坯放在烧结炉中，以6-8℃/分钟速率升温至800-850℃条件下烧结2-3小时;然后以5-7℃/分钟速率升温至1050-1150℃条件下烧结2-3小时；然后，再以10-12℃/分钟速率降温至725-750℃，保温1-2小时后，再以再以8-10℃/分钟速率降温至320-340℃，保温2-3小时后，空气中缓冷至室温。
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