CN103233166B - 一种粉末冶金扇形齿轮及其制备方法 - Google Patents

一种粉末冶金扇形齿轮及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103233166B
CN103233166B CN201310107607.5A CN201310107607A CN103233166B CN 103233166 B CN103233166 B CN 103233166B CN 201310107607 A CN201310107607 A CN 201310107607A CN 103233166 B CN103233166 B CN 103233166B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
toothed segment
iron
temperature
tree ash
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310107607.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103233166A (zh
Inventor
丁邦顺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Hengjun Powder Metallurgy Technology Co., Ltd.
Original Assignee
ANHUI HENGYU POWDER METALLURGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANHUI HENGYU POWDER METALLURGY Co Ltd filed Critical ANHUI HENGYU POWDER METALLURGY Co Ltd
Priority to CN201310107607.5A priority Critical patent/CN103233166B/zh
Publication of CN103233166A publication Critical patent/CN103233166A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103233166B publication Critical patent/CN103233166B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明提供了一种粉末冶金扇形齿轮，由下列重量份的粉末原料压制而成：铁粉100、铜粉1.8-2.0、锆粉0.5-0.8、钒粉0.1-0.3、？铬粉0.8-1.2、石墨粉0.5-0.8、改性树木灰烬0.1-0.3、稀土硅铁合金0.2-0.6、石蜡0.1-0.3、乙撑双硬脂酸酰胺0.1-0.2、二硫化钼0.1-0.3、？BaF20.2-0.4、氮化硼0.2-0.4、氧化锌？0.4-0.5。制备时先对粉末原料进行分步混合，然后经压制、烧结、热处理、表面处理后得到最终产品扇形齿轮，生产出的粉末冶金扇形齿轮具有耐磨性好，强度高、硬度高、切削性好，耐腐蚀、不易出现断裂，使用寿命长的特点。

Description

一种粉末冶金扇形齿轮及其制备方法
技术领域
本发明涉及粉末冶金领域，具体涉及一种粉末冶金扇形齿轮及其制备方法。
背景技术
粉末冶金技术，能够以与制品形状极其相近的形状生产要求高尺寸精度、复杂的形状的部件，能够大幅度地减少切削成本。因此，粉末冶金制品作为各种机械、装置的部件而利用在多方面。
一般而言，向铁基粉末中混合石墨粉等合金用粉末和硬脂酸、石蜡等润滑剂粉末而形成铁基粉末混合粉体后，将该铁基粉末混合粉体填充到金属模具，加压成形而制造粉末冶金用铁基粉末成形体(压粉体)。其中，铁基粉末根据成分可分为铁粉(纯铁粉等)、合金钢粉等。并且，铁基粉末根据制造方法还可分为雾化铁粉、还原铁粉等。铁基粉末成形体的密度一般为6.6-7.1mg/m3。对于这些铁基粉末成形体进一步实施烧结处理而形成烧结体，并且根据需要实施精整、切削加工而形成粉末冶金制品。需要提高拉伸强度、疲劳强度时，烧结后还实施渗碳热处理、光亮热处理。但是，现有的粉末冶金零件，由于配方中各种原料的比重不同，混合时很难保证混合均匀，导致压制成的生坯的密度不均匀，通过热处理，所得的零件的整体密度不均匀，导致各项力学性能不好。
发明内容
本发明提供了一种粉末冶金扇形齿轮及其制备方法，用特殊的原料配比和科学的工艺，生产出的的粉末冶金扇形齿轮具有耐磨性好，强度高、硬度高、切削性好，耐腐蚀、不易出现断裂，使用寿命长的特点。
本发明采用的技术方案如下：
一种粉末冶金扇形齿轮，其特征在于，由下列重量份的粉末原料压制而成：铁粉100、铜粉1.8-2.0、锆粉0.5-0.8、钒粉0.1-0.3、铬粉0.8-1.2、石墨粉0.5-0.8、改性树木灰烬0.1-0.3、稀土硅铁合金0.2-0.6、石蜡0.1-0.3、乙撑双硬脂酸酰胺0.1-0.2、二硫化钼0.1-0.3、BaF20.2-0.4、氮化硼0.2-0.4、氧化锌0.4-0.5，所述的稀土硅铁合金的的牌号为FeSiRE23，粒度5-20mm。
所述的粉末冶金扇形齿轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）首先将40-50%的基料铁粉装入高速混合机中，向其中加入基料铁粉质量0.3-0.6%的硅烷偶联剂KH-550，高速搅拌5-6分钟，然后将铜粉、锆粉、钒粉、铬粉、石墨粉、改性树木灰烬粉、石蜡、乙撑双硬脂酸酰胺和余下的铁粉依次加入其中，边高速混合边加热，当温度升到125-130℃时，在将配方中的其余组分全部加入其中，再继续混合8-10分钟，然后让其冷却，得到密度均匀的铁基混合粉末；
（2）将步骤（1）获得的铁基混合粉末装入模具中，在550-580Mpa压力下压制成形；
（3）压制成形的生坯放在烧结炉中,在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，首先在温度为1000～1050℃，烧结时间为10-20分钟，然后以10-20℃/分钟的速度升高温度到1150-1180℃，在此温度下，再烧结10-15分钟，然后冷却降至室温，在进行精加工；
（4）热处理精加工后再进行淬火处理，淬火温度为805～815℃，淬火时间2-3小时；然后在500-520℃下进行高温回火处理，保温1.5-2小时；然后在155～165℃进行低温回火，2-3小时；
（5）气体渗碳氮，低温回火后的粉末冶金扇形齿轮在可控气氛热处理炉中700℃碳氮气氛下共渗50分钟，冷却至120℃，保温5-8小时，然后冷却到室温；
（6）蒸汽处理渗碳氮后的粉末冶金扇形齿轮进行蒸汽处理，蒸汽温度600-700℃，处理时间3-4小时，然后在200-250℃下保温2-3小时，最后自然冷却到室温，即可。
所述的粉末冶金扇形齿轮，其特征在于，所述的原料中各种金属粉末的粒径在200-400目范围内。
所述的粉末冶金扇形齿轮的制备方法，其特征在于，所述的改性树木灰烬粉通过以下方法制备而成：将树木灰烬先用25%的盐酸浸泡30-40分钟，然后用碱液中和，再用去离子水冲洗去杂，再和用少量乙醇溶解稀释NDZ-311钛酸酯偶联剂混合，NDZ-311钛酸酯偶联剂的用量为树木灰烬重量的1-2%，以喷雾形式加入高速混料机中，搅拌15-20min后出料，烘干研磨成300-400目粉末，得到改性树木灰烬粉。
本发明的优点和有益效果：
1.本发明的粉末冶金扇形齿轮，进行采用分步混合、保证了成品件的密度均匀一致，提高了扇形齿轮的综合机械性能，加工时，在混合粉末料的工序中，首先用偶联剂对部分铁粉润湿，然后再将合金粉和润滑剂按比例添加到润湿铁粉中混合，最后在经余下铁粉加入其中，充分混合，所得的混合粉末在经压制、烧结、热处理，表面处理，最后得到最终的产品，采用的粉末冶金加工工艺，大幅降低制造成本，提高了材料利用率和生产率。
2.本发明的粉末冶金扇形齿轮，在原料配方中加入不同比例的金属粉末，使得制备出的扇形齿轮达到高强度，高硬度和高耐磨的性能；在配方中添加适量的固体润滑剂，增加了产品的自润滑性能；添加了适量的钒粉、改性树木灰烬粉，提高了产品的强度和耐磨性能和自润滑性能。
具体实施方式
下面通过实施例，进一步详细描述本发明，但是本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例称取下列原材料（kg）铁粉100、铜粉1.9、锆粉0.6、钒粉0.2、铬粉1.0、石墨粉0.7、改性树木灰烬0.2、稀土硅铁合金0.5、石蜡0.2、乙撑双硬脂酸酰胺0.15、二硫化钼0.2、BaF20.3、氮化硼0.3、氧化锌0.45，所述的稀土硅铁合金的的牌号为FeSiRE23，粒度5-20mm，
制备方法，包括以下步骤：
（1）首先将40-50%的基料铁粉装入高速混合机中，向其中加入基料铁粉质量0.3-0.6%的硅烷偶联剂KH-550，高速搅拌5-6分钟，然后将铜粉、锆粉、钒粉、铬粉、石墨粉、改性树木灰烬粉、石蜡、乙撑双硬脂酸酰胺和余下的铁粉依次加入其中，边高速混合边加热，当温度升到125-130℃时，在将配方中的其余组分全部加入其中，再继续混合8-10分钟，然后让其冷却，得到密度均匀的铁基混合粉末；
（2）将步骤（1）获得的铁基混合粉末装入模具中，在550-580Mpa压力下压制成形；
（3）压制成形的生坯放在烧结炉中,在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，首先在温度为1000～1050℃，烧结时间为10-20分钟，然后以5-8℃/分钟的速度升高温度到1150-1180℃，在此温度下，再烧结10-15分钟，然后冷却降至室温，在进行精加工；
（4）热处理精加工后再进行淬火处理，淬火温度为805～815℃，淬火时间2-3小时；然后在500-520℃下进行高温回火处理，保温1.5-2小时；然后在155～165℃进行低温回火，2-3小时；
（5）气体渗碳氮，低温回火后的粉末冶金扇形齿轮在可控气氛热处理炉中700℃碳氮气氛下共渗50分钟，冷却至120℃，保温5-8时，然后冷却到室温；
（6）蒸汽处理渗碳氮氮后的粉末冶金扇形齿轮进行蒸汽处理，蒸汽温度600-700℃，处理时间3-4小时，然后在200-250℃下保温2-3小时，最后自然冷却到室温，即可。
原料中各种金属粉末的粒径在300-400目范围内。
改性树木灰烬粉通过以下方法制备而成：将树木灰烬先用25%的盐酸浸泡30-40分钟，然后用碱液中和，再用去离子水冲洗去杂，再和用少量乙醇溶解稀释NDZ-311钛酸酯偶联剂混合，NDZ-311钛酸酯偶联剂的用量为树木灰烬重量的1-2%，以喷雾形式加入高速混料机中，搅拌15-20min后出料，烘干研磨成300-350粉末，得到改性树木灰烬粉。
本实施例制得的粉末冶金齿轮的性能检测如下：
抗拉强度σb(MPa)：850
屈服强度σs(MPa)：560
伸长率δ5(%)：15.5
断面收缩率ψ(%)：38。

Claims (2)

1.一种粉末冶金扇形齿轮，其特征在于，由下列重量份的粉末原料压制而成：铁粉100、铜粉1.8-2.0、锆粉0.5-0.8、钒粉0.1-0.3、铬粉0.8-1.2、石墨粉0.5-0.8、改性树木灰烬0.1-0.3、稀土硅铁合金0.2-0.6、石蜡0.1-0.3、乙撑双硬脂酸酰胺0.1-0.2、二硫化钼0.1-0.3、BaF20.2-0.4、氮化硼0.2-0.4、氧化锌0.4-0.5，所述的稀土硅铁合金的的牌号为FeSiRE23，粒度5-20mm；
所述的原料中各种金属粉末的粒径在200-400目范围内；
所述的粉末冶金扇形齿轮的制备方法包括以下步骤：
（1）首先将40-50%的基料铁粉装入高速混合机中，向其中加入基料铁粉质量0.3-0.6%的硅烷偶联剂KH-550，高速搅拌5-6分钟，然后将铜粉、锆粉、钒粉、铬粉、石墨粉、改性树木灰烬粉、石蜡、乙撑双硬脂酸酰胺和余下的铁粉依次加入其中，边高速混合边加热，当温度升到125-130℃时，在将配方中的其余组分全部加入其中，再继续混合8-10分钟，然后让其冷却，得到密度均匀的铁基混合粉末；
（2）将步骤（1）获得的铁基混合粉末装入模具中，在550-580Mpa压力下压制成形；
（3）压制成形的生坯放在烧结炉中,在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，首先在温度为1000～1050℃，烧结时间为10-20分钟，然后以10-20℃/分钟的速度升高温度到1150-1180℃，在此温度下，再烧结10-15分钟，然后冷却降至室温，再进行精加工；
（4）热处理精加工后再进行淬火处理，淬火温度为805～815℃，淬火时间2-3小时；然后在500-520℃下进行高温回火处理，保温1.5-2小时；然后在155～165℃进行低温回火，2-3小时；
（5）气体渗碳氮，低温回火后的粉末冶金扇形齿轮在可控气氛热处理炉中700℃碳氮气氛下共渗50分钟，冷却至120℃，保温5-8时，然后冷却到室温；
（6）蒸汽处理渗碳氮后的粉末冶金扇形齿轮进行蒸汽处理，蒸汽温度600-700℃，处理时间3-4小时，然后在200-250℃下保温2-3小时，最后自然冷却到室温，即可。
2.根据权利要求1所述的粉末冶金扇形齿轮的制备方法，其特征在于，所述的改性树木灰烬粉通过以下方法制备而成：将树木灰烬先用25%的盐酸浸泡30-40分钟，然后用碱液中和，再用去离子水冲洗去杂，再用少量乙醇溶解稀释NDZ-311钛酸酯偶联剂，NDZ-311钛酸酯偶联剂的用量为树木灰烬重量的1-2%，以喷雾形式加入高速混料机中，搅拌15-20min后出料，烘干研磨成300-400目粉末，得到改性树木灰烬粉。
CN201310107607.5A 2013-03-30 2013-03-30 一种粉末冶金扇形齿轮及其制备方法 Active CN103233166B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310107607.5A CN103233166B (zh) 2013-03-30 2013-03-30 一种粉末冶金扇形齿轮及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310107607.5A CN103233166B (zh) 2013-03-30 2013-03-30 一种粉末冶金扇形齿轮及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103233166A CN103233166A (zh) 2013-08-07
CN103233166B true CN103233166B (zh) 2015-12-23

Family

ID=48881230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310107607.5A Active CN103233166B (zh) 2013-03-30 2013-03-30 一种粉末冶金扇形齿轮及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103233166B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103741030B (zh) * 2013-12-16 2016-05-04 芜湖市天雄新材料科技有限公司 一种高性能的粉末冶金齿轮
CN104588642A (zh) * 2014-12-25 2015-05-06 铜陵市经纬流体科技有限公司 一种耐高低温阀门用铁基粉末冶金材料及其制备方法
CN105903952A (zh) * 2016-06-09 2016-08-31 芜湖三刀材料科技有限公司 一种稀土合金复合材料及制备方法
CN106222588A (zh) * 2016-07-27 2016-12-14 黄宇 一种新型高性能粉末冶金齿轮
CN106270487B (zh) * 2016-08-30 2018-08-10 宁波拓发汽车零部件有限公司 一种电磁连接阀
CN106493358B (zh) * 2016-11-07 2018-11-16 南昌专腾科技有限公司 一种镁基复合材料、制备系统及方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5093211A (zh) * 1973-12-24 1975-07-25
JPS634031A (ja) * 1986-06-23 1988-01-09 Sumitomo Electric Ind Ltd 耐摩耗性合金の製造法
CN1438350A (zh) * 1998-11-19 2003-08-27 易通公司 粉末冶金阀座嵌件
CN1644280A (zh) * 2004-01-23 2005-07-27 杰富意钢铁株式会社 粉末冶金用铁基混合粉
CN1705534A (zh) * 2002-10-22 2005-12-07 霍加纳斯股份有限公司 包括硅烷润滑剂的铁基粉末组合物
CN101109421A (zh) * 2007-08-27 2008-01-23 汨罗市鸿昱新材料有限责任公司 一种粉末冶金刹车片及其制备方法
CN102936698A (zh) * 2012-11-21 2013-02-20 王恒傲 一种合金钢及其制备方法
CN102982949A (zh) * 2012-11-23 2013-03-20 天长市昭田磁电科技有限公司 一种含有MoO3的铁磁芯的制造方法
CN102990066A (zh) * 2012-11-25 2013-03-27 安徽普源分离机械制造有限公司 一种隔膜阀阀杆的粉末冶金成型制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006027391B4 (de) * 2005-06-13 2008-03-20 Hitachi Powdered Metals Co., Ltd., Matsudo Gesinterter Ventilsitz und Verfahren zu dessen Herstellung

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5093211A (zh) * 1973-12-24 1975-07-25
JPS634031A (ja) * 1986-06-23 1988-01-09 Sumitomo Electric Ind Ltd 耐摩耗性合金の製造法
CN1438350A (zh) * 1998-11-19 2003-08-27 易通公司 粉末冶金阀座嵌件
CN1705534A (zh) * 2002-10-22 2005-12-07 霍加纳斯股份有限公司 包括硅烷润滑剂的铁基粉末组合物
CN1644280A (zh) * 2004-01-23 2005-07-27 杰富意钢铁株式会社 粉末冶金用铁基混合粉
CN101109421A (zh) * 2007-08-27 2008-01-23 汨罗市鸿昱新材料有限责任公司 一种粉末冶金刹车片及其制备方法
CN102936698A (zh) * 2012-11-21 2013-02-20 王恒傲 一种合金钢及其制备方法
CN102982949A (zh) * 2012-11-23 2013-03-20 天长市昭田磁电科技有限公司 一种含有MoO3的铁磁芯的制造方法
CN102990066A (zh) * 2012-11-25 2013-03-27 安徽普源分离机械制造有限公司 一种隔膜阀阀杆的粉末冶金成型制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103233166A (zh) 2013-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103231050B (zh) 一种粉末冶金平齿轮及其制备方法
CN103223484B (zh) 一种粉末冶金异形齿轮及其制备方法
CN103231060B (zh) 一种粉末冶金斜齿轮及其制备方法
CN103223486A (zh) 一种粉末冶金双联齿轮及其制备方法
CN103231061B (zh) 一种粉末冶金同步轮及其制备方法
CN103231062B (zh) 一种粉末冶金行星齿轮及其制备方法
CN103231052B (zh) 一种粉末冶金太阳齿轮及其制备方法
CN103233166B (zh) 一种粉末冶金扇形齿轮及其制备方法
CN103223485B (zh) 一种粉末冶金伞齿轮及其制备方法
CN103231051B (zh) 一种粉末冶金锥齿轮及其制备方法
CN103071800A (zh) 一种铁基含油轴承及其制备方法
CN102990065B (zh) 止回阀的阀瓣粉末冶金制造方法
CN104325131B (zh) 一种铁基粉末冶金材料及其制备方法
CN103223487A (zh) 一种汽车连杆粉末冶金的制备方法
CN103223489A (zh) 一种偏心轮粉末冶金的制备方法
CN102773482B (zh) 一种粉末冶金制蝶阀阀杆的方法
CN103084576A (zh) 一种密封表面的粉末冶金热锻连杆的生产方法
CN102049523A (zh) 易切削水雾化钢铁粉末及其制造方法
KR101345982B1 (ko) 분말야금에 의한 기계부품의 제조 방법
CN103252492A (zh) 一种车用制动阀片粉末冶金的制备方法
CN102672180A (zh) 一种粉末冶金的成品工艺
CN103551578A (zh) 一种粉末冶金铁基发动机气门阀座及其制备方法
CN111074166A (zh) 一种含钼高强度粉末冶金复合材料及其制备方法
CN101349293B (zh) 液压马达阀盘及其制备方法
CN109014190B (zh) 大功率工程机械油润滑密封件止推环生产工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: The new town 241200 Anhui city of Wuhu province Fanchang County of Curry Village

Patentee after: Anhui Hengjun Powder Metallurgy Technology Co., Ltd.

Address before: The new town 241202 Anhui city of Wuhu province Fanchang County of Curry Village

Patentee before: Anhui Hengyu Powder Metallurgy Co., Ltd.

CP03 Change of name, title or address