CN102672186A - 一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺，将铁基粉末按配比搅拌—成形—烧结—热处理—振动研磨—油浸包装制成齿轮圈，本发明的优点是生产的产品性能优异，硬度、强度都能达到标准；通过在烧结工艺中调整气体流量，从而能更好地控制产品的变形量，同时加快烧结网速，使产品充分达到烧结物理反应原理，其生产速度快，既可保证产品质量，又能提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺。
背景技术
现在粉末冶金行业对于齿轮圈的制造工艺都是：搅拌—成形—烧结—包装。在此种工艺中，很多公司为了减少成本，采用精简配方或减少工艺等方式，精简配方虽然节省了成本，可对产品性能品质缺乏保障，只能针对一些最低端的产品使用；精简工艺中的烧结工艺无气体流量和网带调节，从而产品质量不易控制，容易变形。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺,该工艺条件易于控制，生产的齿轮圈适应性广，能提高产品质量和生产效率。
技术方案：一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺，包括以下步骤：
（1）搅拌：将铁基粉末按配比搅拌，均匀混合；
（2）成形：将均匀混合的粉末送入成形机料斗，通过成形模具压制出产品生胚；
（3）烧结：将产品生胚摆放于碳板上，在烧结炉内烧结3.5～4h，烧结炉温670℃～1130℃，调节烧结网速和气体流量，将产品生胚烧结成半成品；
（4）热处理：将烧结好的半成品置于热处理网带上，通过热处理炉加热，热处理温度850℃±10℃，热处理时间1～3小时，然后进入油槽淬火，油温60℃以下，使产品硬度达到HRA66～76度范围内，最后送入回火炉回火1～2小时，回火温度210℃±10℃，使产品抗压强度达到2400N以上，然后将产品送出；
（5）振动研磨：将热处理好的产品放入振动研磨机内，加入研磨石料，振动20～40分钟即得成品；
（6）油浸包装：将成品清洗油浸，包装。
最佳的，步骤（3）的烧结分为六段，各段的烧结炉温为：第一段680℃±10℃，第二段780℃±10℃，第三段950℃±10℃，第四段1100℃±10℃，第五段1120℃±10℃，第六段1120℃±10℃。
烧结炉膛分为两个区域，烧结区域和冷却区域，优选地步骤（3）中炉膛气体流量调节为：烧结区域炉膛入口H2为1.0m3/h、中间H2为3～3.5m3/h，使产品生胚具备充分的烧结条件，从而扩大金属结晶，冷却区域中间N2为5.5～6.0m3/h、出口N2为1.2m3/h，均匀冷却区域炉膛温度，使产品从高温烧结区域进入冷却区域时在此气体下能很好的控制零件尺寸变形和急冷尺寸造成的收缩，以及使产品硬度达到要求范围。
步骤（3）中烧结网速调节为95mm/min。
所述烧结炉为网带式烧结炉。
所述热处理炉为网带式热处理炉。
所述产品生胚一次模压成形。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是生产的产品性能优异，硬度、强度都能达到标准；通过在烧结工艺中调整气体流量，从而能更好地控制产品的变形量，同时加快烧结网速，使产品充分达到烧结物理反应原理，其生产速度快，既可保证产品质量，又能提高生产效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1：一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺，包括以下步骤：
（1）搅拌：将基础铁粉添加其它配方粉材搅拌，均匀混合。
（2）成形：将均匀混合的粉材送入成形机料斗，通过成形模具一次成形压制出产品生胚。
（3）烧结：将产品生胚摆放于碳板上，在网带式烧结炉内烧结，将产品生胚烧结成半成品。烧结炉膛分为两个区域，烧结区域和冷却区域，其中，烧结区域的烧结炉温分为六段：第一段680℃±10℃，第二段780℃±10℃，第三段950℃±10℃，第四段1100℃±10℃，第五段1120℃±10℃，第六段1120℃±10℃；炉膛气体流量调节为：烧结区域炉膛入口H2为1.0m3/h、中间H2为3～3.5m3/h，，冷却区域中间N2为5.5～6.0m3/h、出口N2为1.2m3/h；产品生胚从进炉到出炉为3.5h；烧结网速调节为95mm/min。
（4）热处理：将烧结好的半成品置于热处理网带上，通过热处理炉加热，热处理温度850℃±10℃，热处理时间2小时，然后进入油槽淬火，油温50℃，，使产品硬度达到HRA66～76度范围内，最后送入回火炉回火1.5小时，回火温度210℃±10℃，使产品抗压强度达到2400N以上，然后将产品送出；
（5）振动研磨：将热处理好的产品放入振动研磨机内，加入研磨石料，振动30分钟去除表面污渍和毛刺即得成品。
（6）油浸包装：将成品清洗油浸，包装。
实施例2：一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺，包括以下步骤：
（1）搅拌：将基础铁粉添加其它配方粉材搅拌，均匀混合。
（2）成形：将均匀混合的粉材送入成形机料斗，通过成形模具一次成形压制出产品生胚。
（3）烧结：将产品生胚摆放于碳板上，在网带式烧结炉内烧结，将产品生胚烧结成半成品。烧结炉膛分为两个区域，烧结区域和冷却区域，其中，烧结区域的烧结炉温分为六段：第一段680℃±10℃，第二段780℃±10℃，第三段950℃±10℃，第四段1100℃±10℃，第五段1120℃±10℃，第六段1120℃±10℃；炉膛气体流量调节为：烧结区域炉膛入口H2为1.0m3/h、中间H2为3～3.5m3/h，，冷却区域中间N2为5.5～6.0m3/h、出口N2为1.2m3/h；产品生胚从进炉到出炉为3.8h；烧结网速调节为95mm/min。
（4）热处理：将烧结好的半成品置于热处理网带上，通过热处理炉加热，热处理温度850℃±10℃，热处理时间1小时，然后进入油槽淬火，油温40℃，使产品硬度达到HRA66～76度范围内，最后送入回火炉回火1小时，回火温度210℃±10℃，使产品抗压强度达到2400N以上，然后将产品送出；
（5）振动研磨：将热处理好的产品放入振动研磨机内，加入研磨石料，振动20分钟去除表面污渍和毛刺即得成品。
（6）油浸包装：将成品清洗油浸，包装。
实施例3：一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺，包括以下步骤：
（1）搅拌：将基础铁粉添加其它配方粉材搅拌，均匀混合。
（2）成形：将均匀混合的粉材送入成形机料斗，通过成形模具一次成形压制出产品生胚。
（3）烧结：将产品生胚摆放于碳板上，在网带式烧结炉内烧结，将产品生胚烧结成半成品。烧结炉膛分为两个区域，烧结区域和冷却区域，其中，烧结区域的烧结炉温分为六段：第一段680℃±10℃，第二段780℃±10℃，第三段950℃±10℃，第四段1100℃±10℃，第五段1120℃±10℃，第六段1120℃±10℃；炉膛气体流量调节为：烧结区域炉膛入口H2为1.0m3/h、中间H2为3～3.5m3/h，，冷却区域中间N2为5.5～6.0m3/h、出口N2为1.2m3/h；产品生胚从进炉到出炉为4h；烧结网速调节为95mm/min。
（4）热处理：将烧结好的半成品置于热处理网带上，通过热处理炉加热，热处理温度850℃±10℃，热处理时间3小时，然后进入油槽淬火，油温45℃，，使产品硬度达到HRA66～76度范围内，最后送入回火炉回火2小时，回火温度210℃±10℃，使产品抗压强度达到2400N以上，然后将产品送出；
（5）振动研磨：将热处理好的产品放入振动研磨机内，加入研磨石料，振动40分钟去除表面污渍和毛刺即得成品。
（6）油浸包装：将成品清洗油浸，包装。
实施例4：
采用本发明制造工艺与现有技术的制造工艺制造外径规格为104.0mm±0.1mm的齿轮圈，生产的产品分别进行检测，测试数据如下表所示：
有上述对比数据可见，本发明气体流量和烧结网速下制造的齿轮圈，不但硬度、强度和以前相当且稍显优势，而且烧结后的产品变形量控制的更好。
Claims (7)
1.一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺，其特征在于包括以下步骤：
（1）搅拌：将铁基粉末按配比搅拌，均匀混合；
（2）成形：将均匀混合的粉末送入成形机料斗，通过成形模具压制出产品生胚；
（3）烧结：将产品生胚摆放于碳板上，在烧结炉内烧结3.5～4h，烧结炉温670℃～1130℃，将产品生胚烧结成半成品；
（4）热处理：将烧结好的半成品置于热处理网带上，通过热处理炉加热，热处理温度850℃±10℃，热处理时间1～3小时，然后进入油槽淬火，油温60℃以下，使产品硬度达到HRA66～76度范围内，最后送入回火炉回火1～2小时，回火温度210℃±10℃，使产品抗压强度达到2400N以上，然后将产品送出；
（5）振动研磨：将热处理好的产品放入振动研磨机内，加入研磨石料，振动20～40分钟即得成品；
（6）油浸包装：将成品清洗油浸，包装。
2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺，其特征在于：步骤（3）的烧结分为六段，各段的烧结炉温为：第一段680℃±10℃，第二段780℃±10℃，第三段950℃±10℃，第四段1100℃±10℃，第五段1120℃±10℃，第六段1120℃±10℃。
3.根据权利要求1所述的一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺，其特征在于：步骤（3）中烧结炉膛气体流量为：烧结区域炉膛入口H2为1.0m3/h、中间H2为3～3.5m3/h，，冷却区域中间N2为5.5～6.0m3/h、出口N2为1.2m3/h。
4.根据权利要求1所述的一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺，其特征在于：步骤（3）中烧结网速调节为95mm/min。
5.根据权利要求1所述的一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺，其特征在于：所述烧结炉为网带式烧结炉。
6.根据权利要求1所述的一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺，其特征在于：所述热处理炉为网带式热处理炉。
7.根据权利要求1所述的一种粉末冶金齿轮圈的制造工艺，其特征在于：所述产品生胚一次模压成形。
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