CN104070160B - 一种粉末冶金双联齿轮及其制备方法 - Google Patents
一种粉末冶金双联齿轮及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种粉末冶金双联齿轮，按质量份数，由以下粉末原料配方压制而成：水雾化铁粉100份、铜粉2.0-2.5份、石墨粉0.5-0.8份、镍粉2.0-3.0份、钼粉0.4-0.8份、铬粉1.0-1.5份、钴粉0.2-0.5份、微粉蜡0.5-0.8份；其制备步骤为：先对粉末原料进行分步混合，然后经压制、烧结、热处理、表面振动研磨后得到最终产品双联齿轮，生产出的粉末冶金双联齿轮具有高精度、高强度、高硬度等优点。
Description
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双联齿轮及其制备方法。
背景技术
粉末冶金双联齿轮，是指利用模具将合金铁基混合粉末压制、烧结、热处理，制成双联齿轮。目前的双联齿轮采用传统的机加工方法，制作工序复杂，生产成本高，生产效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种高精度、高强度、高硬度的粉末冶金双联齿轮。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种粉末冶金双联齿轮，按质量份数，由下述原料制成：水雾化铁粉100份、铜粉2.0-2.5份、石墨粉0.5-0.8份、镍粉2.0-3.0份、钼粉0.4-0.8份、铬粉1.0-1.5份、钴粉0.2-0.5份、微粉蜡0.5-0.8份。
本发明所要解决的进一步的技术问题是：提供一种高精度、高强度、高硬度的粉末冶金双联齿轮的制备方法。
为解决上述进一步的技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种粉末冶金双联齿轮的制备方法，其步骤为：
1)混料：先将占铁粉总量40～60％的水雾化铁粉装入混粉机中，然后，向混粉机中加入铜粉、镍粉、铬粉、钴粉和钼粉，再向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉，搅拌均匀；然后将石墨粉和微粉蜡加入混粉机中，搅拌均匀后过筛，放置至少12小时，得合金铁基混合粉末；
2)压制：将步骤1)所得合金铁基混合粉末装入模具中，在580～620MPa的压力下压制成型；
3)烧结：将步骤2)所得压制成型的生坯放入通过式网带烧结炉中，在氢气与氮气混合气体保护下，网带以80～90毫米/秒的速度行进；
通过预热段，温度为450～850℃，时间不少于60分钟，将微粉蜡、石墨和粘结剂烧除；然后，经过高温段合金化，温度为1050-1150℃，时间不少于2小时，最后，经过冷却段，出炉；
4)热处理：将步骤3)处理结束后的锥齿轮放入渗碳炉内，进行碳氮共渗处理，在880±5℃、碳势0.8±0.1的条件下保温3小时以上，然后，用淬火油冷却，将淬火后的齿轮送入回火炉中，加热到240～260℃进行回火处理，保温2小时以上；
5)表面振动研磨：将步骤4)热处理结束后的双联齿轮与刚玉研磨石按质量比1：2.5～3.5放入振动研磨机中，再加入占双联齿轮质量0.4～0.6％的光亮剂和占双联齿轮质量0.4～0.6％的抛光剂，研磨1小时以上，然后依次经过清洗、浸油，得到表面光滑的粉末冶金双联齿轮。
所述过筛时，筛目数为80～100目。
步骤3)烧结过程中所述的氢气与氮气的体积百分比为2.5～30：70～97.5。
发明的有益效果是：与传统的机加工双联齿轮相比，本发明所述的粉末冶金锥齿轮，是将铁粉、铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉、微粉蜡、铬粉、钴粉充分混合后得到的合金铁基粉末在经过压制、烧结、热处理以及表面振动研磨处理后得到成品，因为采用了粉末冶金加工工艺，大幅降低了制造成本，提高了材料利用率和生产效率。
具体实施方式
下面通过实施例，详细描述本发明所述的粉末冶金锥齿轮的原料配比。
实施例1
水雾化铁粉100公斤、铜粉2.0公斤、石墨粉0.5公斤、镍粉2.0公斤、钼粉0.4公斤、铬粉1.0公斤、钴粉0.2公斤、微粉蜡0.5公斤。
实施例2
水雾化铁粉100公斤、铜粉2.5公斤、石墨粉0.8公斤、镍粉3.0公斤、钼粉0.8公斤、铬粉1.5公斤、钴粉0.5公斤、微粉蜡0.8公斤。
实施例3
水雾化铁粉100公斤、铜粉2.5公斤、石墨粉0.6公斤、镍粉2.3公斤、钼粉0.5公斤、铬粉1.2公斤、钴粉0.4公斤、微粉蜡0.6公斤。
粉末冶金双联齿轮的制备方法，其步骤为：
1)混料：先将一半的水雾化铁粉装入混粉机中，然后，向混粉机中加入铜粉、镍粉、铬粉、钴粉和钼粉，再向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉，搅拌均匀；然后将石墨粉和微粉蜡加入混粉机中，搅拌均匀后过筛，然后，放置至少12小时，得到合金铁基混合粉末；
2)压制：将步骤1)得到的合金铁基混合粉末装入模具中，在580～620Mpa的压力下压制成型；
3)烧结：压制成型的生坯放入通过式网带烧结炉中，在氢气和氮气的比例为1：3～4的混合气体的保护下，网带以80～90毫米/秒(mm/s)的速度行进，首先通过预热段，温度为450～850℃，时间不少于60分钟，将微粉蜡、石墨和粘结剂烧除；然后，经过高温段合金化，温度为1050-1150℃，时间不少于2小时，最后，经过冷却段出炉；
4)热处理：将机加工好的锥齿轮放入渗碳炉内，进行碳氮共渗处理，在880±5℃、碳势0.8±0.1的条件下保温2小时以上，然后，用淬火油冷却，将淬火后的齿轮送入回火炉中，加热到240～260℃进行回火处理，保温2小时以上即可；
5)表面振动研磨：将热处理好的双联齿轮和刚玉研磨石按照1：2.5～3.5的比例放入振动研磨机中，再加入占双联齿轮质量0.4～0.6％的光亮剂和占双联齿轮质量0.4～0.6％的抛光剂，研磨一小时以上，然后依次经过清洗和浸油，得到表面光滑的双联齿轮。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所作的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (5)
1.一种粉末冶金双联齿轮的制备方法，其步骤为：
1）混料：将占水雾化铁粉总量40~60%的水雾化铁粉加入混粉机中，然后，向混粉机中加入铜粉、镍粉、铬粉、钴粉和钼粉，再向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉，搅拌均匀；然后将石墨粉和微粉蜡加入混粉机中，搅拌均匀后过筛，放置至少12小时，得合金铁基混合粉末；
2）压制：将步骤1）所得合金铁基混合粉末装入模具中，在580～620MPa的压力下压制成型；
3）烧结：将步骤2）所得压制成型的生坯放入通过式网带烧结炉中，在氢气与氮气混合气体保护下，网带以80～90毫米/秒的速度行进，进行三阶段烧结处理；
4）热处理：将步骤3）烧结处理结束后的锥齿轮放入渗碳炉内，进行碳氮共渗处理；
5）表面振动研磨：将步骤4）热处理结束后的双联齿轮与刚玉研磨石按质量比1：2.5～3.5放入振动研磨机中，再加入占双联齿轮质量0.4~0.6%的光亮剂和占双联齿轮质量0.4~0.6%的抛光剂，研磨1小时以上，然后依次经过清洗、浸油，得到表面光滑的粉末冶金双联齿轮；
所述的粉末冶金双联齿轮，按质量份数计，由下述原料制成：水雾化铁粉100份、铜粉2.0-2.5份、石墨粉0.5-0.8份、镍粉2.0-3.0份、钼粉0.4-0.8份、铬粉1.0-1.5份、钴粉0.2-0.5份、微粉蜡0.5-0.8份。
2.根据权利要求1所述的粉末冶金双联齿轮的制备方法，其特征在于：步骤3）烧结过程中，所述三阶段烧结处理为：预热段阶段，温度为450～850℃，时间不少于60分钟；高温段合金化阶段，温度为1050-1150℃，时间不少于2小时；冷却阶段，出炉。
3.根据权利要求1所述的粉末冶金双联齿轮的制备方法，其特征在于：步骤4）热处理过程中，所述的碳氮共渗处理条件：处理温度880±5℃、碳势0.8±0.1的条件下保温3小时以上，然后，用淬火油冷却，240～260℃进行回火处理，保温2小时以上。
4.根据权利要求1所述的粉末冶金双联齿轮的制备方法，其特征在于：步骤1）中过筛时，所述的筛的目数为80～100目。
5.根据权利要求1或2所述的粉末冶金双联齿轮的制备方法，其特征在于：步骤3）烧结过程中所述的氢气与氮气的体积百分比为2.5～30：70～97.5。
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