CN104759614B - 一种皮带轮粉末冶金配方的工艺 - Google Patents

一种皮带轮粉末冶金配方的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种皮带轮粉末冶金配方，其特征在于：由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石墨0.3~0.7%，铜粉1.5~2.5%，硬脂酸锌0.6~1.0%，硫磺0.1~0.3%，镍粉0.3~1.5%，钼粉0.3~1.0%；本发明还公开了一种皮带轮粉末冶金配方的工艺，工艺步骤包括：混料，压制，烧结，冷却，整形，除油，喷砂，发黑等步骤。本发明提供的一种皮带轮粉末冶金配方的工艺工艺，配方合理，皮带轮硬度适宜，且工艺简化，生产效率高，生产成本低。

Description

一种皮带轮粉末冶金配方的工艺
技术领域
本发明涉及一种皮带轮粉末冶金配方的工艺，属于粉末冶金技术领域。
背景技术
粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。然而，现有皮带轮大多数采用铸铁工艺制成毛坯，再经切削加工制成，由于多种因素影响，加工过程中常常会出现气孔、针孔、夹渣、裂纹、凹坑等缺陷。同时铸铁件加工角料多，浪费大，成本高，产品精度低，需要进行平衡处理，制程程序繁琐，出品效率低。虽然也有少数采用粉末冶金工艺生产，但由于其配方及工艺的局限性，配方不够优化，皮带轮产品存在着硬度过硬或过软的问题，过硬导致皮带轮脆性大，振动大，皮带轮使用噪音大，寿命短等问题；过软导致皮带易磨损皮带轮，长时间使用皮带轮易变形等问题。故目前急需一种优化的皮带轮粉末冶金配方及工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用粉末冶金方法制得的皮带轮的工艺，进一步地，提供一种皮带轮硬度适宜的皮带轮粉末冶金配方的工艺；更进一步地，提供一种配方配比优化合理的皮带轮粉末冶金配方的工艺；更进一步地，提供一种工艺步骤简化的皮带轮粉末冶金配方的工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种皮带轮粉末冶金配方，其特征在于：由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石墨0.3～0.7％，铜粉1.5～2.5％，硬脂酸锌0.6～1.0％，硫磺0.1～0.3％，镍粉0.3～1.5％，钼粉0.3～1.0％。
所述铁粉为100目水雾化铁粉和100目还原铁粉组成。所述铁粉为50～55％由水雾化法制得，剩余铁粉由还原法制得，此两种方法制得的铁粉混合后，密度为2.7-2.9g/cm3，流速为25～30s/50g。
一种皮带轮粉末冶金配方，由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石墨0.3％，铜粉1.5％，硬脂酸锌0.6％，硫磺0.3％，镍粉0.3％，钼粉0.3％。
一种皮带轮粉末冶金配方，由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石墨0.7％，铜粉2.0％，硬脂酸锌0.8％，硫磺0.1％，镍粉1.2％，钼粉0.5％。
一种皮带轮粉末冶金配方，由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石墨0.5％，铜粉2.5％，硬脂酸锌1.0％，硫磺0.2％，镍粉1.5％，钼粉1.0％。
一种皮带轮粉末冶金配方的工艺，其特征在于：工艺步骤包括：
步骤一：混料：将铁粉，石墨，铜粉，硬脂酸锌，硫磺，镍粉和钼粉配比后放入混料机混合均匀，混料时间为70～80min；
步骤二：压制：将步骤一混合好的粉末放入机械压机，由机械压机将所述粉末送入预设的皮带轮模具中，并压制成皮带轮毛坯件；皮带轮毛坯件的密度为6.6～6.8g/cm3，每件皮带轮毛坯件的重量为401～403g；
步骤三：烧结：将步骤二中的皮带轮毛坯件放入传送网带，传送网带以60～65mm/min的速度将皮带轮毛坯件送入网带炉，所述网带炉的保护气氛为氮气和氢气；所述保护气氛的气体流量为25～28m3/h，所述网带炉的预热温度为650～850℃，所述网带炉的正热温度为1100～1120℃，烧结后得到皮带轮半成品件；
步骤四：冷却：将步骤三得到的皮带轮半成品件置入40～60℃的水套中冷却；
步骤五：机加工：车步骤四冷却后的皮带轮半成品件，使皮带轮半成品件达到要求的公差范围；
步骤六：除油：发黑炉去油；
除油，即是除去之前加工过程中的废油和零件孔隙杂质；
步骤七：喷砂：喷砂去毛刺；
步骤八：发黑：将步骤七的皮带轮半成品件进行蒸汽处理得皮带轮成品件，经蒸汽处理后的皮带轮成品件表面硬度为HRB85～98，皮带轮成品件的密度大于6.6g/cm3。
步骤五依次包括粗车内孔→粗车挖槽→精车一端→精车止口割槽→粗磨 →车内径→车外径。
还包括全检外观包装步骤，全检外观无红斑和锈斑后包装。
本发明提供的一种皮带轮粉末冶金配方的工艺，配方采用由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石墨0.3～0.7％，铜粉1.5～2.5％，硬脂酸锌0.6～1.0％，硫磺0.1～0.3％，镍粉0.3～1.5％，钼粉0.3～1.0％的优化配比，按照此配比生产的皮带轮表面硬度为HRB85～98，硬度适中，符合皮带轮的硬度要求，在此硬度范围内，皮带轮不易变形，使用噪音小，寿命长；石墨0.3～0.7％的设置，使皮带轮的硬度适宜；本发明工艺步骤经过了适当的优化，简化了工艺，性价比高；整形产品合格率高，整形后的皮带轮机械性能和力学性能得到增强；皮带轮经烧结缓冷却后，可减小烧结处理变形导致的位置度超差报废；本发明利用粉末冶金法生产制备皮带轮，代替了传统的铸铁件的皮带轮，避免了传统工艺导致的气孔、针孔、夹渣、裂纹、凹坑等缺陷，使用本发明的粉末冶金法生产的皮带轮，表面光滑致密，无气孔、针孔、夹渣、裂纹和凹坑，经蒸汽发黑处理后产品表面耐氧化，耐腐蚀，耐老化，使用寿命大大延长；本发明经粉末冶金法制得的皮带轮节省原料，加工边角料少，浪费小，成本低，产品精度高，不需要进行平衡处理，有益效果显著；本发明提供的一种皮带轮粉末冶金配方的工艺，配方合理，皮带轮硬度适宜，且工艺简化，生产效率高，生产成本低。
具体实施方式
下面对本发明作更进一步的说明。
实施例1：
一种皮带轮粉末冶金配方，其特征在于：由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石墨0.3～0.7％，铜粉1.5～2.5％，硬脂酸锌0.6～1.0％，硫磺0.1～0.3％，镍粉0.3～1.5％，钼粉0.3～1.0％。
所述铁粉为100目水雾化铁粉和100目还原铁粉组成。所述铁粉为50％由水雾化法制得，剩余铁粉由还原法制得，此两种方法制得的铁粉混合后，密度为2.9g/cm3，流速为25s/50g。
一种皮带轮粉末冶金配方，由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石 墨0.3％，铜粉1.5％，硬脂酸锌0.6％，硫磺0.3％，镍粉0.3％，钼粉0.3％。
一种皮带轮粉末冶金配方，由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石墨0.7％，铜粉2.0％，硬脂酸锌0.8％，硫磺0.1％，镍粉1.2％，钼粉0.5％。
一种皮带轮粉末冶金配方，由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石墨0.5％，铜粉2.5％，硬脂酸锌1.0％，硫磺0.2％，镍粉1.5％，钼粉1.0％。
一种皮带轮粉末冶金配方的工艺，其特征在于：工艺步骤包括：
步骤一：混料：将铁粉，石墨，铜粉，硬脂酸锌，硫磺，镍粉和钼粉配比后放入混料机混合均匀，混料时间为70min；
步骤二：压制：将步骤一混合好的粉末放入机械压机，由机械压机将所述粉末送入预设的皮带轮模具中，并压制成皮带轮毛坯件；皮带轮毛坯件的密度为6.6g/cm3，每件皮带轮毛坯件的重量为401g；
步骤三：烧结：将步骤二中的皮带轮毛坯件放入传送网带，传送网带以60mm/min的速度将皮带轮毛坯件送入网带炉，所述网带炉的保护气氛为氮气和氢气；所述保护气氛的气体流量为25m3/h，所述网带炉的预热温度为650℃，所述网带炉的正热温度为1100℃，烧结后得到皮带轮半成品件；
步骤四：冷却：将步骤三得到的皮带轮半成品件置入40℃的水套中冷却；
步骤五：机加工：车步骤四冷却后的皮带轮半成品件，使皮带轮半成品件达到要求的公差范围；
步骤六：除油：发黑炉去油；步骤七：喷砂：喷砂去毛刺；并保证内孔尺寸合格；
步骤八：发黑：将步骤七的皮带轮半成品件进行蒸汽处理得皮带轮成品件，经蒸汽处理后的皮带轮成品件表面硬度为HRB85，皮带轮成品件的密度大于6.6g/cm3。
步骤五依次包括粗车内孔→粗车挖槽→精车一端→精车止口割槽→粗磨→车内径→车外径。
还包括全检外观包装步骤，全检外观无红斑和锈斑后包装。
实施例2：
一种皮带轮粉末冶金配方，其特征在于：由以下质量百分数的组分组成： 铁粉余量，石墨0.3～0.7％，铜粉1.5～2.5％，硬脂酸锌0.6～1.0％，硫磺0.1～0.3％，镍粉0.3～1.5％，钼粉0.3～1.0％。
所述铁粉为100目水雾化铁粉和100目还原铁粉组成。所述铁粉为55％由水雾化法制得，剩余铁粉由还原法制得，此两种方法制得的铁粉混合后，密度为2.7g/cm3，流速为30s/50g。
一种皮带轮粉末冶金配方，由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石墨0.3％，铜粉1.5％，硬脂酸锌0.6％，硫磺0.3％，镍粉0.3％，钼粉0.3％。
一种皮带轮粉末冶金配方，由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石墨0.7％，铜粉2.0％，硬脂酸锌0.8％，硫磺0.1％，镍粉1.2％，钼粉0.5％。
一种皮带轮粉末冶金配方，由以下质量百分数的组分组成：铁粉余量，石墨0.5％，铜粉2.5％，硬脂酸锌1.0％，硫磺0.2％，镍粉1.5％，钼粉1.0％。
一种皮带轮粉末冶金配方的工艺，其特征在于：工艺步骤包括：
步骤一：混料：将铁粉，石墨，铜粉，硬脂酸锌，硫磺，镍粉和钼粉配比后放入混料机混合均匀，混料时间为80min；
步骤二：压制：将步骤一混合好的粉末放入机械压机，由机械压机将所述粉末送入预设的皮带轮模具中，并压制成皮带轮毛坯件；皮带轮毛坯件的密度为6.8g/cm3，每件皮带轮毛坯件的重量为403g；
步骤三：烧结：将步骤二中的皮带轮毛坯件放入传送网带，传送网带以65mm/min的速度将皮带轮毛坯件送入网带炉，所述网带炉的保护气氛为氮气和氢气；所述保护气氛的气体流量为28m3/h，所述网带炉的预热温度为850℃，所述网带炉的正热温度为1120℃，烧结后得到皮带轮半成品件；
步骤四：冷却：将步骤三得到的皮带轮半成品件置入60℃的水套中冷却；
步骤五：机加工：车步骤四冷却后的皮带轮半成品件，使皮带轮半成品件达到要求的公差范围；
步骤六：除油：发黑炉去油；步骤七：喷砂：喷砂去毛刺；
步骤八：发黑：将步骤七的皮带轮半成品件进行蒸汽处理得皮带轮成品件，经蒸汽处理后的皮带轮成品件表面硬度为HRB98，皮带轮成品件的密度大于6.6g/cm3。
步骤五依次包括粗车内孔→粗车挖槽→精车一端→精车止口割槽→粗磨→车内径→车外径。
还包括全检外观包装步骤，全检外观无红斑和锈斑后包装。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种皮带轮粉末冶金配方的工艺，其特征在于：工艺步骤包括：
步骤一：混料：将铁粉，石墨，铜粉，硬脂酸锌，硫磺，镍粉和钼粉配比后放入混料机混合均匀，混料时间为70~80min；
步骤二：压制：将步骤一混合好的粉末放入机械压机，由机械压机将所述粉末送入预设的皮带轮模具中，并压制成皮带轮毛坯件；皮带轮毛坯件的密度为6.6~6.8 g/cm3，每件皮带轮毛坯件的重量为401~403g；
步骤三：烧结：将步骤二中的皮带轮毛坯件放入传送网带，传送网带以60~65mm/min的速度将皮带轮毛坯件送入网带炉，所述网带炉的保护气氛为氮气和氢气；所述保护气氛的气体流量为25~28m3/h，所述网带炉的预热温度为650~850℃，所述网带炉的正热温度为1100~1120℃，烧结后得到皮带轮半成品件；
步骤四：冷却：将步骤三得到的皮带轮半成品件置入40~60℃的水套中冷却；
步骤五：机加工：车步骤四冷却后的皮带轮半成品件，使皮带轮半成品件达到要求的公差范围；
步骤六：除油：发黑炉去油；
步骤七：喷砂：喷砂去毛刺；
步骤八：发黑：将步骤七的皮带轮半成品件进行蒸汽处理得皮带轮成品件，经蒸汽处理后的皮带轮成品件表面硬度为HRB85~98，皮带轮成品件的密度大于6.6 g/cm3。
2.根据权利要求1所述的一种皮带轮粉末冶金配方的工艺，其特征在于：步骤五依次包括粗车内孔→粗车挖槽→精车一端→精车止口割槽→粗磨→车内径→车外径。
3.根据权利要求1所述的一种皮带轮粉末冶金配方的工艺，其特征在于：还包括全检外观包装步骤，全检外观无红斑和锈斑后包装。
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