[发明专利]一种汽车用水泵及其制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车用水泵，包括壳体和设置于壳体内的叶轮，叶轮包括叶轮本体和设置于叶轮本体表面的防护层，叶轮本体由不锈钢制成的，不锈钢包括以下组分：按重量百分比计，Cr17.13‑17.85％，Ni5.42‑5.63％，Mn1.09‑1.21％，C0.048‑0.062％，Si0.89‑0.95％，P0.026‑0.041％，Ti0.108‑0.147％，余量为Fe；防护层是按照以下组分制备而成：按重量百分比计，正丙醇锆0.56‑1.87％、正丙醇30.24‑40.27％、乙酰丙酮0.51‑1.67％、氧化钇6.26‑8.93％，余量为去离子水。本发明能够提高水泵的耐腐蚀性和耐高温性能。

技术领域

本发明涉及汽车制备技术领域，具体涉及一种汽车用水泵及其制备方法。

背景技术

汽车水泵是汽车的重要部件，叶轮是水泵工作的核心。由于受水泵空间位置的限制，散热面积小，叶轮通常需要承受较高的温度，并且叶轮表面也极易腐蚀。鉴于汽车水泵的工作环境的特殊性，因此如何提高汽车用水泵的耐高温和耐腐蚀性是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种汽车用水泵，其耐高温、耐腐蚀性好。

本发明的另一个目的在于提供一种汽车用水泵的制备方法，其能够提高水泵的耐腐蚀性和耐高温性能。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种汽车用水泵，包括：壳体和设置于壳体内的叶轮，叶轮包括叶轮本体和设置于叶轮本体表面的防护层，其中

叶轮本体由不锈钢制成的，不锈钢包括以下组分：按重量百分比计，Cr 17.13-17.85％，Ni 5.42-5.63％，Mn 1.09-1.21％，C 0.048-0.062％，Si 0.89-0.95％，P 0.026-0.041％，Ti 0.108-0.147％，余量为Fe；

防护层是按照以下组分制备而成：按重量百分比计，正丙醇锆0.56-1.87％、正丙醇30.24-40.27％、乙酰丙酮0.51-1.67％、氧化钇6.26-8.93％，余量为去离子水。

本发明叶轮本体的化学组分除Fe以外，主要以Cr为添加元素。铬为铁素体形成的元素之一，其能够显著提高不锈钢合金的强度、耐腐蚀性，但同时也会降低不锈钢的塑性和韧性。在不锈钢中，铬含量太低，无法体现出其抗腐蚀性能，含量太高，则会导致不锈钢中铁素体含量增加而降低不锈钢的强度。本发明结合不锈钢各组分之间的配比关系将铬的含量确定在17.13-17.85％之间，既能够满足对不锈钢的强度要求，保证叶轮具有足够强度，又可以提高不锈钢的耐腐蚀性，延长叶轮的使用寿命。

同时，本发明再在不锈钢合金成分中添加了5.42-5.63％的Ni，其有助于提高不锈钢中奥氏体组织的稳定性，提高不锈钢的强度并且保持良好的塑性和韧性。而且镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，可以进一步提高叶轮的耐腐蚀性能。

本发明还在合金成分中增加了Ti元素，其目的在于，在升温处理过程中，Ti能够与C形成弥散的小颗粒，对奥氏体晶界起到固定作用，阻碍奥氏体晶界的迁移，有效组织奥氏体晶粒粗化；同时，在降温处理过程中，钛与碳形成的化合物在奥氏体向铁素体转变之前析出，成为铁素体的形核质点，使铁素体的晶粒细化，从而提高不锈钢的强度。本发明将Ti的加量确定在0.108-0.147％的范围内，更有利于形成形核质点，帮助奥氏体转变为铁素体，并且获得更加均匀细化的晶粒。

为了进一步提高水泵叶轮的耐高温和耐腐蚀性能，本发明在叶轮本体的表面涂覆一层防护层。本发明的防护层与现有的陶瓷粉体涂层不同，其将防护层制成溶胶的形式涂覆在叶轮本体的表面。在制备过程中，对设备要求低、晶相转变温度低、涂层纯度高、耐腐蚀性能以及耐高温氧化性能好。本发明在防护层中添加氧化钇，其具有活性元素的作用，使得叶轮本体表面发生选择性氧化，迅速形成致密的具有保护作用的氧化膜，从而表现出更加优异的耐高温氧化性能。