一種叉車發(fā)動機凸輪軸的粉末鍛造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種叉車發(fā)動機凸輪軸的粉末鍛造方法，其包括配料及混料、壓制、燒結(jié)、鍛造、熱處理、表面噴丸強化處理等步驟。本發(fā)明制得的叉車發(fā)動機凸輪軸具有較好的機械性能，并具有優(yōu)良的耐疲勞性和耐磨性，使用壽命長，生產(chǎn)成本低，市場前景十分廣闊。
【專利說明】
一種叉車發(fā)動機凸輪軸的粉末鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種叉車發(fā)動機凸輪軸的粉末鍛造方法，屬于粉末鍛造技術(shù)領(lǐng)域。【背景技術(shù)】
[0002]凸輪軸是叉車發(fā)動機里的一個部件，它的作用是控制氣門的開啟和閉合動作。凸輪軸承受周期性的沖擊載荷，凸輪與挺柱之間的接觸應(yīng)力很大，相對滑動速度也很高，因此凸輪工作表面的磨損比較嚴(yán)重。因此凸輪軸軸除了具有足夠的剛度和強度外，還應(yīng)有較高的耐磨性。
[0003]粉末鍛造技術(shù)是常規(guī)的粉末冶金工藝和精密鍛造有機結(jié)合而發(fā)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(jīng)過預(yù)成形壓制，在保護氣氛中進行加熱燒結(jié)及作為鍛造毛坯，然后在壓力機上一次鍛造成形和實現(xiàn)無飛邊精密模鍛，獲得了與普通模鍛件相同密度、形狀復(fù)雜的精密鍛件。它既有粉末冶金成形性能較好的優(yōu)點，又發(fā)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(chǎn)上取得了新的突破，特別適宜大批量生產(chǎn)高性能、形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)零件，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種叉車發(fā)動機凸輪軸的粉末鍛造方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種叉車發(fā)動機凸輪軸的粉末鍛造方法，包括以下步驟:a、配料及混料按照質(zhì)量比4-8:2-5的比例稱取A合金鋼粉末和B合金鋼粉末，準(zhǔn)確稱取粉重后，置于混料機內(nèi)混合15_25min，至分布均勾；b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機上壓制成發(fā)動機凸輪軸預(yù)成形坯，壓制壓力為4-5t/cm2 ；c、燒結(jié)將上述制得的發(fā)動機凸輪軸預(yù)成形坯在通有保護氣氛的燒結(jié)爐中進行燒結(jié)處理:首先在氫氣保護氣氛下升溫至1150-1200°C，保溫2_3h，再在氬氣保護氣氛下降溫至860-920°C， 保溫l-2h，再在氮氣保護氣氛下降溫至690-740°C，保溫0.5-lh，然后在氬氣保護氣氛下升溫至910-970°C，保溫l_2h，再在氮氣保護氣氛下降溫至740-780°C，保溫0.5-lh，再在氫氣保護氣氛下升溫至980-1040°(:，保溫1.5-2.511;d、鍛造將燒結(jié)處理后的發(fā)動機凸輪軸預(yù)成形坯直接從燒結(jié)爐內(nèi)送入壓力機模具中進行鍛造， 出爐至鍛壓時間為5-6s，鍛壓力為6-7t/cm2，終鍛溫度為855-875 °C ;e、熱處理將上述制得的鍛件加熱至960-990°C，保溫l-2h，水冷淬火后加熱至450-480°C，保溫3-5h，隨爐空冷，再加熱至880-940°C，保溫2-3h，噴霧淬火后加熱至320-360°C，保溫4-6h，隨爐空冷，再加熱至1050-1100°C，保溫0.5-lh，油冷淬火后加熱至250-290°C，保溫5-8h，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3-5cm，在0.5-0.7MPa壓力下在鍛件表面處理30-40min〇
[0006]所述A合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.5-0.7%、Si 0.7-1.l%、Cr 3.2-4.6%、 Mo 1.4-2.2%、Mn 0.4-0.8%、Zr 0.3-0.5%、Hf 0.25-0.45%、Nd 0.05-0.1%、P<0.025%、S < 0.015%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)。
[0007]所述B合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.3-0.7%、Si 2.3-3.5%、B 0.8-1.4%、 Cr 2.2-2.8%、Mn 1?卜1.7%、V 0.3-0.6%、Nb 0.2-0.4%、W 0.6-0.9%、Te 0.1-0.3%、Pr 0? 04-0? 07%、Eu 0? 03-0? 05%、P < 0? 04%、S < 0? 03%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)。
[0008]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明制得的叉車發(fā)動機凸輪軸具有較好的機械性能，具有較高的抗拉強度、屈服強度、硬度的同時具有較高的沖擊韌性，并具有優(yōu)良的耐疲勞性和耐磨性，使用壽命長，生產(chǎn)成本低，市場前景十分廣闊。【具體實施方式】
[0009]一種叉車發(fā)動機凸輪軸的粉末鍛造方法，包括以下步驟:a、配料及混料按照質(zhì)量比6:4的比例稱取A合金鋼粉末和B合金鋼粉末，準(zhǔn)確稱取粉重后，置于混料機內(nèi)混合20min，至分布均勾；上述A合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.5-0.7%、Si 0.7-l.l%、Cr 3.2-4.6%、Mo 1.4-2.2%、Mn 0.4-0.8%、Zr 0.3-0.5%、Hf 0.25-0.45%、Nd 0.05-0.1%、P<0.025%、S < 0.015%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；上述B合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.3-0.7%、Si 2.3-3.5%、B 0.8-1.4%、Cr 2.2-2.8%、Mn 1 ?卜1.7%、V 0.3-0.6%、Nb 0.2-0.4%、W 0.6-0.9%、Te 0 ?卜0.3%、Pr 0.04-0.07%、Eu 0.03-0.05%、P<0.04%、S <0.03%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機上壓制成發(fā)動機凸輪軸預(yù)成形坯，壓制壓力為4t/cm2 ；c、燒結(jié)將上述制得的發(fā)動機凸輪軸預(yù)成形坯在通有保護氣氛的燒結(jié)爐中進行燒結(jié)處理:首先在氫氣保護氣氛下升溫至1180 °C，保溫2.5h，再在氬氣保護氣氛下降溫至895°C，保溫lh，再在氮氣保護氣氛下降溫至710°C，保溫0.5h，然后在氬氣保護氣氛下升溫至940°C，保溫 1.5h，再在氮氣保護氣氛下降溫至770°C，保溫0.5h，再在氫氣保護氣氛下升溫至1010°C，保溫2h ；d、鍛造將燒結(jié)處理后的發(fā)動機凸輪軸預(yù)成形坯直接從燒結(jié)爐內(nèi)送入壓力機模具中進行鍛造， 出爐至鍛壓時間為5s，鍛壓力為6t/cm2,終鍛溫度為865 °C;e、熱處理將上述制得的鍛件加熱至970°C，保溫1.5h，水冷淬火后加熱至460°C，保溫4h，隨爐空冷，再加熱至915°C，保溫2.5h，噴霧淬火后加熱至340°C，保溫5h，隨爐空冷，再加熱至1080 °C，保溫0.5h，油冷淬火后加熱至270°C，保溫7h，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4cm，在0.6MPa壓力下在鍛件表面處理30-40min。
[0010]經(jīng)檢測，上述制得的發(fā)動機凸輪軸材料的主要力學(xué)性能為:硬度60.7HRC，抗拉強度1204MPa，屈服強度1068MPa，沖擊韌性77.5 J/cm2，伸長率14.2%。
【主權(quán)項】
1.一種叉車發(fā)動機凸輪軸的粉末鍛造方法，其特征在于，包括以下步驟:a、配料及混料按照質(zhì)量比4-8: 2-5的比例稱取A合金鋼粉末和B合金鋼粉末，準(zhǔn)確稱取粉重后，置于混 料機內(nèi)混合15_25min，至分布均勾；b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機上壓制成發(fā)動機凸輪軸預(yù)成形坯，壓制壓力為4-5t/cm2 ；c、燒結(jié)將上述制得的發(fā)動機凸輪軸預(yù)成形坯在通有保護氣氛的燒結(jié)爐中進行燒結(jié)處理:首先 在氫氣保護氣氛下升溫至1150-1200°C，保溫2_3h，再在氬氣保護氣氛下降溫至860-920°C， 保溫l-2h，再在氮氣保護氣氛下降溫至690-740°C，保溫0.5-lh，然后在氬氣保護氣氛下升 溫至910-970°C，保溫l_2h，再在氮氣保護氣氛下降溫至740-780°C，保溫0.5-lh，再在氫氣 保護氣氛下升溫至980-1040°(:，保溫1.5-2.511;d、鍛造將燒結(jié)處理后的發(fā)動機凸輪軸預(yù)成形坯直接從燒結(jié)爐內(nèi)送入壓力機模具中進行鍛造， 出爐至鍛壓時間為5-6s，鍛壓力為6-7t/cm2，終鍛溫度為855-875 °C ;e、熱處理將上述制得的鍛件加熱至960-990°C，保溫l_2h，水冷淬火后加熱至450-480°C，保溫3-5h，隨爐空冷，再加熱至880-940°C，保溫2-3h，噴霧淬火后加熱至320-360°C，保溫4-6h，隨 爐空冷，再加熱至1050-1100°C，保溫0.5-lh，油冷淬火后加熱至250-290°C，保溫5-8h，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3-5cm，在0.5-0.7MPa壓力下在鍛件表面處理30-40min〇2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的叉車發(fā)動機凸輪軸的粉末鍛造方法，其特征在于，所述A合金 鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.5-0.7%、Si 0.7-1.l%、Cr 3.2-4.6%、Mo 1.4-2.2%、Mn 0.4-0.8%、Zr 0.3-0.5%、Hf 0.25-0.45%、Nd 0.05-0.1%、P《0.025%、S <0.015%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的叉車發(fā)動機凸輪軸的粉末鍛造方法，其特征在于，所述B合金 鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.3-0.7%、Si 2.3-3.5%、B 0.8-1.4%、Cr 2.2-2.8%、Mn 1.1-1.7%、V 0.3-0.6%、Nb 0.2-0.4%、W 0.6-0.9%、Te 0.1-0.3%、Pr 0.04-0.07%、Eu 0.03-0.05%、P < 0.04%、S < 0.03%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)。
【文檔編號】B22F3/10GK105983701SQ201610033214
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年1月19日
【發(fā)明人】呂青堂, 陳棟, 李文宇
【申請人】安徽藍(lán)博旺機械集團精密液壓件有限責(zé)任公司