[发明专利]一种改性粉末冶金活塞环的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，涉及一种改性粉末冶金活塞环的制备方法。

技术背景

活塞环(Piston Ring) 是用于崁入活塞槽沟内部的金属环，活塞环分为两种：压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体；机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环，它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环，依靠气体或液体的压力差，在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。现有活塞环一般采用铸件加工，然后进行渗铬、渗氮等处理，生产工艺复杂，成本高，速度慢，不能满足现有企业的需要。而粉末冶金不受熔炼限制，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构件匹配的效果。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。而纳米材料可以满足传统材料所达不到的要求，同时应用纳米材料可以满足金属加工领域中对材料性能的特殊要求，但是现有技术中纳米材料应用于粉末冶金技术中的披露还很少，并且技术不成熟。目前纳米材料使用技术存在的主要问题为纳米粉体颗粒材料的团聚问题，导致粉体颗粒材料在使用中由于颗粒表面张力所致而形成的颗粒团聚，从而导致在使用中添加化学分解剂进行团聚颗粒的分解才能正常使用，但是这样就会带来使用难度的增加和化学污染，同时降低了使用效率，这就限制这纳米材料在粉末冶金技术中的应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种改性粉末冶金活塞环的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 一种改性粉末冶金活塞环的制备方法，包括以下步骤：先按重量份称取铝粉40-50份、铜粉45-55份、镍粉10-20份、三氧化二钇3-10份、氧化锆4-9份、硫化锰粉5-9份、中密度聚乙烯3-11份、助剂3-8份、纳米三氧化钨2-6份、锰粉10-15份、石蜡11-15份，其中助剂由蓖麻油、聚甲基丙烯酸丁酯、二丙酮醇按照重量比1：2-4：2组成的；然后将各物料混合，在80-100℃下搅拌均匀后，装入模具，压制成坯；将压坯放在烧结炉中，以8-10℃/分钟速率升温至500-560℃条件下烧结2-3小时；再在氮保护氛下，以8-12℃/分钟速率升温至760-820℃条件下烧结3-4小时；再以8-10℃/分钟速率降温至410-450℃条件下保温2-3小时；将压坯冷却至室温后放置3-4小时即得。

按重量份称取铝粉45份、铜粉460份、镍粉15份、三氧化二钇6份、氧化锆7份、硫化锰粉7份、中密度聚乙烯7份、助剂5份、纳米三氧化钨4份、锰粉13份、石蜡13份。

所述助剂由蓖麻油、聚甲基丙烯酸丁酯、二丙酮醇按照重量比1：3：2组成的。

将压坯放在烧结炉中，以9℃/分钟速率升温至530℃条件下烧结2.5小时；再在氮保护氛下，以10℃/分钟速率升温至780℃条件下烧结3.5小时。

以9℃/分钟速率降温至430℃条件下保温2.5小时。

本发明具有以下有益效果：本发明方法制备得到的改性粉末冶金活塞环具有较好强、硬度，性能优异，抗磨损、耐热性能好，可在高负荷、高温条件等苛刻的条件下工作，可大规模生产，值得推广。

具体实施方式

实施例1

一种改性粉末冶金活塞环的制备方法，包括以下步骤：先按重量份称取铝粉40份、铜粉45份、镍粉10份、三氧化二钇3份、氧化锆4份、硫化锰粉5份、中密度聚乙烯3份、助剂3份、纳米三氧化钨2份、锰粉10份、石蜡11份，其中助剂由蓖麻油、聚甲基丙烯酸丁酯、二丙酮醇按照重量比1：2：2组成的；然后将各物料混合，在80-100℃下搅拌均匀后，装入模具，压制成坯；将压坯放在烧结炉中，以8-10℃/分钟速率升温至500℃条件下烧结2小时；再在氮保护氛下，以8℃/分钟速率升温至760℃条件下烧结3小时；再以8℃/分钟速率降温至410℃条件下保温2小时；将压坯冷却至室温后放置3小时即得。

实施例2