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一種渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體及其制備方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510987806.9

申請日:

2015.12.24

公開號:

CN105537579A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):B22F 1/00申請日:20151224|||公開
IPC分類號: B22F1/00; B22F5/00; B22F3/15; B22F3/24 主分類號: B22F1/00
申請人: 寧波天閣汽車零部件有限公司
發明人: 董海波; 劉建設; 魏林; 陳威
地址: 315135 浙江省寧波市鄞州區云龍鎮工業區云彩路136號
優先權:
專利代理機構: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(普通合伙) 33243 代理人: 張向飛
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510987806.9

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種渦輪增壓器,具體涉及一種渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體,屬于合金材料技術領域。所述渦輪殼體包括如下組分及其重量份數:鋁粉:0.5-8份、硅粉:0.5-3份、(Nb,Ti)C粉:5-30份、鎳粉:0.5-2份、鉻粉:2-6份、電解銅:3-15份、硫化錳:0.5-5份、磷化鐵粉:0.5-2份、石墨:2-8份、硬脂酸鋅:1-6份、鐵粉:40-60份。并公開其制備方法:稱取原料粉末、混合、壓制成渦輪殼體坯件;將渦輪殼體坯件進行階段式滲氮、燒結處理,得渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體半成品;將半成品進行發黑處理,得最終渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體成品。本發明提高了渦輪殼體的綜合性能,尤其是提高耐高溫性、硬度、耐腐蝕性、抗磨損性能。應用在渦輪增壓器中,顯著提高渦輪增壓器的綜合性能。

權利要求書

1.一種渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體,其特征在于,所述渦輪殼體包括如下組分及其重
量份數:鋁粉:0.5-8份、硅粉:0.5-3份、(Nb,Ti)C粉:5-30份、鎳粉:0.5-2份、鉻粉:2-6份、電
解銅:3-15份、硫化錳:0.5-5份、磷化鐵粉:0.5-2份、石墨:2-8份、硬脂酸鋅:1-6份、鐵粉:
40-60份。
2.根據權利要求1所述的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體,其特征在于,所述鋁粉表面包覆
有厚度為4nm-15nm的SiO2納米膜。
3.根據權利要求1所述的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體,其特征在于,所述鋁粉的平均粒
徑為5-20μm,硅粉的平均粒徑為5-20μm,(Nb,Ti)C粉的平均粒徑為1-5μm,鎳粉的平均粒徑
為4-10μm,鉻粉的平均粒徑為5-8μm,電解銅的平均粒徑為80-250μm。
4.根據權利要求1所述的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體,其特征在于,所述石墨、硫化錳、
磷化鐵粉、硬脂酸鋅的平均粒徑均為50-80μm。
5.根據權利要求1所述的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體,其特征在于,所述的鐵粉的粒徑
為50-100μm。
6.根據權利要求1所述的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體,其特征在于,所述(Nb,Ti)C粉末
為采用電弧熔融法將Nb固溶到TiC中,TiC與Nb的質量比為7-9:1。
7.根據權利要求1所述的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體,其特征在于,所述渦輪殼體包括
如下組分及其重量份數:鋁粉:2-6份、硅粉:1-2份、(Nb,Ti)C粉:8-20份、鎳粉:1-2份、鉻粉:
2-4份、電解銅:5-10份、硫化錳:2-4份、磷化鐵粉:1-2份、石墨:2-5份、硬脂酸鋅:1-4份、鐵
粉:40-60份。
8.一種渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體的制備方法,其特征在于,所述的制備方法包括如
下步驟:
S1、按重量份數稱取原料粉末,將除石墨、硬脂酸鋅外的原料粉末混合均勻成混合物,
混合20-30min后加入含有0.4-0.8份粘結劑的石墨與硬脂酸鋅的混合物,并混合30-50min;
S2、將混合后的原料粉末在80-120℃下壓制成渦輪殼體坯件;
S3、將渦輪殼體坯件在氮氣保護下先從室溫升至200℃進行預熱處理,然后以0.5-0.6
℃/min的升溫速率升至280-320℃,再以8-10℃/min的升溫速率升溫至1340-1400℃,接著
在1320-1380℃和20-50MPa氮氣條件下熱等靜壓燒結40-60min,隨后以6-8℃/min的速率降
溫至1050℃,然后隨爐冷卻,得渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體半成品;
S4、將渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體半成品進行發黑處理,得最終渦輪增壓器耐高溫渦
輪殼體成品。
9.根據權利要求8所述的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體的制備方法,其特征在于,步驟S4
發黑處理的處理液為:CuSO42.5-3.2g/L,(NH4)6Mo7O23-8g/L,Na2S2O33.0-3.6g/L,
NiSO41.4-1.8g/,NiCl2.6H2O20.8-1.3g/L,稀土添加劑1.2-1.8g/L。
10.根據權利要求8或9所述的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體的制備方法,其特征在于,所
述的發黑處理分兩步進行,第一步,pH為1.2-1.6,處理時間為2-4min;第二步,pH為2.2-
2.6,處理時間為3-6min,兩步處理均在常溫下進行。

說明書

一種渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體及其制備方法

技術領域

本發明涉及一種渦輪增壓器,具體涉及一種渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體,屬于合
金材料技術領域。

背景技術

渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發
動機排出的廢氣慣性沖力推動渦輪室內的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣
濾清器管道送來的空氣,使之增壓進入氣缸。當發動機轉速增大,廢氣排出速度與渦輪轉速
也同步增加,葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃
料,相應增加燃料量和調整發動機的轉速,增加發動機的輸出功率。

從結構上講,渦輪增壓器主要包括壓氣機、中間體、渦輪箱體三大部分。渦輪箱體
就是發動機廢氣推動渦輪做功的地方,壓氣機是葉輪對進氣做功加壓的地方,中間體用于
連接渦輪箱體和壓氣機,中間體起到固定和裝載軸承部件的作用,同時,渦輪增壓器的冷卻
流道也在中間體中。

渦輪箱體的主要承載部件為殼體,現有技術中,不僅是渦輪殼體是由較普通的合
金材料如合金鋼、鋁合金等支持,不僅耐磨性一般,耐腐蝕性也較差,且力學性能一般,使用
壽命短。

發明內容

本發明的目的是提供一種綜合性能好,尤其是具有耐高溫、耐腐蝕的渦輪增壓器
耐高溫渦輪殼體。

本發明的上述目的通過如下技術方案實現:一種渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體,所
述殼體包括如下組分及其重量份數:鋁粉:0.5-8份、硅粉:0.5-3份、(Nb,Ti)C粉:5-30份、鎳
粉:0.5-2份、鉻粉:2-6份、電解銅:3-15份、硫化錳:0.5-5份、磷化鐵粉:0.5-2份、石墨:2-8
份、硬脂酸鋅:1-6份、鐵粉:40-60份。

本發明渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體是由硬質相和金屬合金粘結相組成的復合材
料制成,既有陶瓷材料的高硬度,又具有金屬材料的強韌性,且還具有較好的耐高溫、耐氧
化和耐腐蝕等性能。

本發明不僅在鐵粉基材中加入了鋁粉和硅粉,還加入了(Nb,Ti)C粉、鎳粉、鉻粉
等。其中鋁粉、硅粉的加入,使本發明殼體在高溫下與碳火氣氛反應,原位生產非氧化物如
碳化物和氮化物的增強相,影響顯微結構的變化,進而提高殼體的高溫力學性能。電解銅含
量的增加能直接提高產品的抗彎強度,卻由于其塑性較差,會降低產品的硬度;而石墨粉含
量的增加對產品機械性能的影響則與銅粉相反,其能顯著增加產品的硬度卻降低抗彎強
度,本發明通過合理配置銅粉和石墨粉的配比,使得產品的硬度和抗彎強度保持在較平衡
狀態。隨著鉻粉含量的增加,殼體材料的硬度逐漸上升,當加入鉻粉超過6份,不僅對渦輪殼
體硬度的影響十分有限,反而會降低殼體的密度和硬度。現有技術中在硬質合金和金屬陶
瓷的復合材料中,一般會加入較高含量的鎳粉,但是鎳的抗腐蝕性較差,在相同環境下總是
先被腐蝕,隨著粘結性鎳被腐蝕,骨架崩塌,整個材料都將失效,因此,本發明大大降低了鎳
含量,并添加了抗氧化性能極好的(Nb,Ti)C粉以及其他原料,不僅降低了鎳粉造成的腐蝕,
然而提高了殼體的耐腐蝕性及耐氧化性。另外,耐磨硬質相(Nb,Ti)C粉在摩擦過程中對位
錯的運動起阻礙和釘扎作用,使得摩擦過程中需要更大的摩擦力和更多的摩擦力,因此,相
同載荷條件下殼體的磨損量大大減少,與一般合金鋼相比,硬度提高近5倍。

在上述渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體中,所述鋁粉表面包覆有厚度為4nm-15nm的
SiO2納米膜。本發明選用耐高溫的SiO2包覆在鋁粉表面,大幅度提高了鋁粉的耐溫性,且具
有隔熱、阻燃效果,同時具有透明、增亮的功效,且與其他成分相容性好、分散性好。

在上述渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體中,鋁粉的平均粒徑為5-20μm,硅粉的平均粒
徑為5-20μm,(Nb,Ti)C粉的平均粒徑為1-5μm,鎳粉的平均粒徑為4-10μm,鉻粉的平均粒徑
為5-8μm,電解銅的平均粒徑為80-250μm,石墨、硫化錳、磷化鐵粉、硬脂酸鋅的平均粒徑均
為50-80μm。各組分的粒度不同,使得小顆粒粉末能與大顆粒粉末混合從而使得大顆粒粉末
之間的間隙被小顆粒粉末占據,以提高粉末的松裝密度,使得產品壓制成型時產品的密度
和強度均增加。且在后續的燒結中,最初時,孔隙度和孔隙尺寸減小,密度增加,應力集中程
度減小,強度增加,以后的持續保溫時間對密度沒有明顯影響,但是結構卻在發生本質變
化,晶粒的聚集再結晶將對強度產生很大的影響。晶粒越大,含有缺陷的可能性越大,則殼
體材料的強度越低,因此本申請渦輪殼體中各組分的粒徑都是通過不斷試驗嚴格控制的。

作為優選,所述的鐵粉的粒徑為50-100μm。當鐵粉粒徑在50-100μm之間,隨著粉末
粒徑減小,鐵粉的流動性增加,當粒徑小于45μm,鐵粉的流動性迅速降低。且,經不斷試驗發
現,選用粒徑在50-100μm范圍的鐵粉,更容易與其他不同粒徑的物料尤其是1-5μm的(Nb,
Ti)C粉更容易均勻地混合,使粉末顆粒在成型過程中更加均勻地分布,進而提高渦輪殼體
的硬度、強度、耐高溫和耐腐蝕性等。

在上述渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體中,作為優選,所述(Nb,Ti)C粉末為采用電弧
熔融法將Nb固溶到TiC中,TiC與Nb的質量比為7-9:1。

在上述渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體中,作為優選,所述殼體包括如下組分及其重
量份數:鋁粉:2-6份、硅粉:1-2份、(Nb,Ti)C粉:8-20份、鎳粉:1-2份、鉻粉:2-4份、電解銅:
5-10份、硫化錳:2-4份、磷化鐵粉:1-2份、石墨:2-5份、硬脂酸鋅:1-4份、鐵粉:40-60份。

本發明還公開了一種渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體的制備方法,所述的制備方法包
括如下步驟:

S1、按上述重量份數稱取原料粉末,將除石墨、硬脂酸鋅外的原料粉末混合均勻成
混合物,混合20-30min后加入含有0.4-0.8份粘結劑的石墨與硬脂酸鋅的混合物,并混合
30-50min;

S2、將混合后的原料粉末在80-120℃下壓制成渦輪殼體坯件;

S3、將渦輪殼體坯件在氮氣保護下先從室溫升至200℃進行預熱處理,然后以0.5-
0.6℃/min的升溫速率升至280-320℃,再以8-10℃/min的升溫速率升溫至1340-1400℃,接
著在1320-1380℃和20-50MPa氮氣條件下熱等靜壓燒結40-60min,隨后以6-8℃/min的速率
降溫至1050℃,然后隨爐冷卻,得渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體半成品;

S4、將渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體半成品進行發黑處理,得最終渦輪增壓器耐高
溫渦輪殼體成品。

本發明通過上述的混料方式,壓制過程高度穩定,燒結過程變形量少,孔隙少且均
勻,硬度均勻,大幅度提高了生產效率,降低了廢品率,在保證產品尺寸精度的同時提高了
產品的性能,從根本上降低了生產成本,且產品性能穩定,精度高。

接著采用溫壓成型,在加熱狀態下,鐵粉等合金粉末的屈服強度降低,其潤滑作用
的粉末與粘結劑作用增強,顯著提高壓坯密度。并降低生產成本,提高生產效率。

然后通過階段式的升溫進行邊燒結邊滲氮處理,先在200℃進行預熱處理,然后在
升溫至280-320℃的過程中達到排氣和排除有機物的效果,再以8-10℃/min的升溫速率升
溫至1340-1400℃,在1320-1380℃和20-50MPa氮氣條件下進行燒結,隨著燒結溫度的升高,
渦輪殼體坯件的致密度增加,在較高的溫度下有利于生成物在其中的重排及致密化,提高
渦輪殼體的密度和硬度,且晶粒更加細小。

另一方面,本發明渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體的原料配伍獨特,且本發明滲氮、燒
結的結合處理,在殼體表面形成了大約15μm的富氮、富鈦的硬化層,其表面區域晶粒明顯細
化,而且表面硬化層下面生成了一層粘接相含量較高、硬質相含量較低的過渡層,大幅度提
高渦輪殼體表面的硬度、抗磨損性能以及高溫下的抗塑性變形能力。

在上述渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體的制備方法中,步驟S4發黑處理的處理液為:
CuSO42.5-3.2g/L,(NH4)6Mo7O23-8g/L,Na2S2O33.0-3.6g/L,NiSO41.4-1.8g/,NiCl2·
6H2O20.8-1.3g/L,稀土添加劑1.2-1.8g/L。

稀土添加劑主要由稀土氧化物、酸度緩沖劑、膜固化劑、濕潤劑等混合制成。加入
稀土添加劑后,稀土元素有助于在渦輪殼體表面形成保護層,且隨發黑反應時間的增加,保
護層逐步完整。酸度緩沖劑可使發黑液的pH值在較長時間內保持穩定,控制發黑的速度;膜
固化劑為水溶性固化劑,增加膜層牢度并不脫浮色,可在發黑膜形成的同時加速其固化。稀
土RE的使用濃度要適宜,否則可能發生配伍物的取代反應。經不斷試驗發現,針對本發明的
渦輪殼體,當稀土添加劑的用量在1.2-1.8g/L之間時,達到理想的發黑效果。且硫酸銅用量
須嚴格控制,濃度低,膜層附著力差;過高則膜層泛銅色。硫代硫酸鈉的濃度過高則不利于
發黑液的存放。本發明通過添加適量稀土添加劑并合理配伍其他組分的發黑處理液對渦輪
殼體進行發黑處理,進一步提高渦輪殼體的耐腐蝕性、耐高溫性等。

進一步優選,所述的發黑處理分兩步進行,第一步,pH為1.2-1.6,處理時間為2-
4min;第二步,pH為2.2-2.6,處理時間為3-6min,兩步處理均在常溫下進行。

與現有技術相比,本發明具有以下有益效果:本發明渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體
的組分中,在以鐵粉為基體組分中不僅添加了鋁粉和Si粉,還加入了(Nb,Ti)C粉、鎳粉、鉻
粉等其他組分,配伍合理,并通過后續階段式滲氮處理燒結處理的結合,以及特定的發黑處
理,大幅度提高了渦輪殼體的綜合性能,尤其是提高渦輪殼體的耐高溫性、硬度、耐腐蝕性、
抗磨損性能以及高溫下的抗塑性變形能力,同時保證其加工性能。將本發明的渦輪殼體應
用在渦輪增壓器中,顯著提高渦輪增壓器的綜合性能,延長渦輪增壓器的使用壽命。

具體實施方式

以下是本發明的具體實施例,對本發明的技術方案作進一步的描述,但本發明并
不限于這些實施例。

表1:實施例1-5中渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體的組分及其重量份數和平均粒徑





實施例1

本實施例中的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體通過如下制備方法制得:

按表1實施例1中所述的重量份數及平均粒徑稱取原料粉末,將除石墨、硬脂酸鋅
外的原料粉末混合均勻成混合物,混合25min后加入添加有0.6份粘結劑的石墨與硬脂酸鋅
的混合物,并混合40min;

將混合后的原料粉末在100℃下壓制成渦輪殼體坯件;

將渦輪殼體坯件在氮氣保護下從室溫升至200℃進行預熱處理,再以0.55℃/min
的升溫速率升至300℃,再以9℃/min的升溫速率升溫至1370℃,接著在1350℃和30MPa氮氣
條件下熱等靜壓燒結50min,隨后以7℃/min的速率降溫至1050℃,然后隨爐冷卻,得渦輪增
壓器耐高溫渦輪殼體半成品;

將渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體半成品先后經過普通的除油除銹、活化處理,然后
分兩步進行進行發黑處理,第一步,pH為1.4,處理時間為3min;第二步,pH為2.4,處理時間
為4min,兩步處理均在常溫下進行;發黑處理的處理液為:CuSO42.8g/L,(NH4)6Mo7O25g/L,
Na2S2O33.3g/L,NiSO41.6g/,NiCl2·6H2O21.1g/L,稀土添加劑1.5g/L;最終得渦輪增壓
器耐高溫渦輪殼體成品。

實施例2

本實施例中的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體通過如下制備方法制得:

按表1實施例2中所述的重量份數及平均粒徑稱取原料粉末,將除石墨、硬脂酸鋅
外的原料粉末混合均勻成混合物,混合22min后加入添加有0.7份粘結劑的石墨與硬脂酸鋅
的混合物,并混合45min;

將混合后的原料粉末在90℃下壓制成渦輪殼體坯件;

將渦輪殼體坯件在氮氣保護下從室溫升至200℃進行預熱處理,再以0.52℃/min
的升溫速率升至290℃,再以8.5℃/min的升溫速率升溫至1360℃,接著在1340℃和25MPa氮
氣條件下熱等靜壓燒結55min,隨后以6.5℃/min的速率降溫至1050℃,然后隨爐冷卻,得渦
輪增壓器耐高溫渦輪殼體半成品;

將渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體半成品先后經過普通的除油除銹、活化處理,然后
分兩步進行進行發黑處理,第一步,pH為1.3,處理時間為4min;第二步,pH為2.3,處理時間
為5min,兩步處理均在常溫下進行;發黑處理的處理液為:CuSO42.7g/L,(NH4)6Mo7O24g/L,
Na2S2O33.2g/L,NiSO41.5g/,NiCl2·6H2O21.0g/L,稀土添加劑1.3g/L;最終得渦輪增壓
器耐高溫渦輪殼體成品。

實施例3

本實施例中的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體通過如下制備方法制得:

按表1實施例3中所述的重量份數及平均粒徑稱取原料粉末,將除石墨、硬脂酸鋅
外的原料粉末混合均勻成混合物,混合28min后加入添加有0.5份粘結劑的石墨與硬脂酸鋅
的混合物,并混合35min;

將混合后的原料粉末在110℃下壓制成渦輪殼體坯件;

將渦輪殼體坯件在氮氣保護下先從室溫升至200℃進行預熱處理,再以0.58℃/
min的升溫速率升至310℃,再以9.5℃/min的升溫速率升溫至1390℃,接著在1370℃和
40MPa氮氣條件下熱等靜壓燒結45min,隨后以7.5℃/min的速率降溫至1050℃,然后隨爐冷
卻,得渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體半成品;

將渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體半成品先后經過普通的除油除銹、活化處理,然后
分兩步進行進行發黑處理,第一步,pH為1.5,處理時間為2min;第二步,pH為2.5,處理時間
為4min,兩步處理均在常溫下進行;發黑處理的處理液為:CuSO42.9g/L,(NH4)6Mo7O27g/L,
Na2S2O33.5g/L,NiSO41.7g/,NiCl2·6H2O21.2g/L,稀土添加劑1.6g/L;最終得渦輪增壓
器耐高溫渦輪殼體成品。

實施例4

本實施例中的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體通過如下制備方法制得:

按表1實施例4中所述的重量份數及平均粒徑稱取原料粉末,將除石墨、硬脂酸鋅
外的原料粉末混合均勻成混合物,混合20min后加入添加有0.4份粘結劑的石墨與硬脂酸鋅
的混合物,并混合30min;

將混合后的原料粉末在80℃下壓制成渦輪殼體坯件;

將渦輪殼體坯件在氮氣保護下從室溫升至200℃進行預熱處理,再以0.5℃/min的
升溫速率升至280℃,再以8℃/min的升溫速率升溫至1340℃,接著在1320℃和20MPa氮氣條
件下熱等靜壓燒結60min,隨后以6℃/min的速率降溫至1050℃,然后隨爐冷卻,得渦輪增壓
器耐高溫渦輪殼體半成品;

將渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體半成品先后經過普通的除油除銹、活化處理,然后
分兩步進行進行發黑處理,第一步,pH為1.6,處理時間為2min;第二步,pH為2.6,處理時間
為3min,兩步處理均在常溫下進行;發黑處理的處理液為:CuSO43.2g/L,(NH4)6Mo7O28g/L,
Na2S2O33.6g/L,NiSO41.8g/,NiCl2·6H2O21.3g/L,稀土添加劑1.8g/L;最終得渦輪增壓
器耐高溫渦輪殼體成品。

實施例5

本實施例中的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體通過如下制備方法制得:

按表1實施例5中所述的重量份數及平均粒徑稱取原料粉末,將除石墨、硬脂酸鋅
外的原料粉末混合均勻成混合物,混合30min后加入含有0.8份粘結劑的石墨與硬脂酸鋅的
混合物,并混合50min;

將混合后的原料粉末在120℃下壓制成渦輪殼體坯件;

將渦輪殼體坯件在氮氣保護下從室溫升至200℃進行預熱處理,再以0.6℃/min的
升溫速率升至320℃,再以10℃/min的升溫速率升溫至1400℃,接著在1380℃和50MPa氮氣
條件下熱等靜壓燒結40min,隨后以8℃/min的速率降溫至1050℃,然后隨爐冷卻,得渦輪增
壓器耐高溫渦輪殼體半成品;

將渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體半成品先后經過普通的除油除銹、活化處理,然后
分兩步進行進行發黑處理,第一步,pH為1.2,處理時間為2min;第二步,pH為2.2,處理時間
為3min,兩步處理均在常溫下進行;發黑處理的處理液為:CuSO42.5g/L,(NH4)6Mo7O23g/L,
Na2S2O33.0g/L,NiSO41.4g/,NiCl2·6H2O20.8g/L,稀土添加劑1.2g/L;最終得渦輪增壓
器耐高溫渦輪殼體成品。

對比例1

現有技術中普通市售的合金鋼制成的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體。

對比例2

與實施例1相比區別點僅在于該對比例2中不含(Nb,Ti)C粉,并通過如實施例1所
述的制備方法制得渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體。

對比例3

與實施例1相比區別點僅在于該對比例3中不采用實施例1中所述階段式氮化、燒
結處理,只經過普通的燒結處理制得渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體。

對比例4

與實施例1相比區別點僅在于該對比例4中沒有經過發黑處理,并通過如實施例1
所述的制備方法制得渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體。

對比例5

與實施例1相比區別點僅在于該對比例5中將原料粉末一起一次混合,并通過如實
施例1所述的制備方法制得渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體。

在上述實施例中,原料粉末中所述(Nb,Ti)C粉末為采用電弧熔融法將Nb固溶到
TiC中,TiC與Nb的質量比為7-9:1。

將實施例1-5及對比例1-6中制得的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體進行性能測試,測
試結果如表2所示。

表2:本發明實施例1-5及對比例1-6中制得的渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體的性能
比較結果





綜上所述,本發明渦輪增壓器耐高溫渦輪殼體在以鐵粉為基體組分中不僅添加了
鋁粉和Si粉,還加入了(Nb,Ti)C粉、鎳粉、鉻粉等其他組分,配伍合理,并通過后續階段式滲
氮處理燒結處理的結合,以及特定的發黑處理,大幅度提高了渦輪殼體的綜合性能,尤其是
提高渦輪殼體的耐高溫性、硬度、耐腐蝕性、抗磨損性能以及高溫下的抗塑性變形能力,同
時保證其加工性能。將本發明的渦輪殼體應用在渦輪增壓器中,顯著提高渦輪增壓器的綜
合性能,延長渦輪增壓器的使用壽命。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領
域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代,但并
不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。

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一種 渦輪 增壓 耐高溫 殼體 及其 制備 方法
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