CN105195731A - 一种齿条用硬质合金材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿条用硬质合金材料，齿条采用粉末冶金工艺制成，其原料的各组分按如下质量百分比组成：碳化钨85.1-85.3；铁镍合金粉10.0-11.5；碳酸亚乙烯酯0.55；Mn0.4-0.6；Ce？0.02-0.05；W？0.7-0.9；Mo0.4-0.5；邻苯二酚0.2-0.3；C？0.2-0.3；Si0.2-1.0。

Description

一种齿条用硬质合金材料

技术领域

本发明属于齿条加工技术领域，具体涉及一种齿条用硬质合金材料。

背景技术

齿条是一种齿分布于条形体上的特殊齿轮，通过与常规齿轮配合形成运行机构，把齿条的平动转化成齿轮的转动也可把齿轮的转动转化成齿条的平动。

现有的机械用齿条一般采用45#钢，或采用S45C中碳钢、SCM440铬钼合金钢，在硬度上S45C中碳钢大概能够达到45度，SCM440铬钼合金钢可以达到60度，但随着机械设备行业的迅速发展，精密的机械设备对齿条材料硬度的要求随之升高，并对齿条的使用寿命，维修周期提出了更高的要求。

故，需要一种新的技术方案以满足上述要求。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种齿条用硬质合金材料，提高齿条使用寿命，延长维护周期。

技术方案：本发明公开了一种齿条用硬质合金材料，齿条采用粉末冶金工艺制成，其原料的各组分按如下质量百分比组成：

优选的，铁镍合金粉为球型，且该铁镍合金粉的粒径2-3um。

作为本发明的进一步优化，本发明的齿条采用粉末冶金工艺制成，其原料的各组分按如下质量百分比组成：

其中，碳化钨粉粒度5.0um，铁镍合金粉为球型，且该铁镍合金粉的粒径2um。

作为本发明的进一步优化，本发明的齿条采用粉末冶金工艺制成，其原料的各组分按如下质量百分比组成：

其中，碳化钨粉粒度1.0um，铁镍合金粉为球型，且该铁镍合金粉的粒径3um。

作为本发明的进一步优化，本发明的齿条采用粉末冶金工艺制成，其原料的各组分按如下质量百分比组成：

其中，碳化钨粉粒度3.0um，铁镍合金粉为球型，且该铁镍合金粉的粒径2um。

有益效果：

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明的材料孔隙分布均匀，采用本发明的新型材料，能够生产出高性能高精度高硬度的齿条，该齿条具备高强度、强耐磨、韧性好。

2、本发明制作的齿条维护周期是普通齿条的2-4倍，齿条使用寿命长，维护周期长，降低应用齿条的机械设备的维护或维修费用，降低企业成本，且本发明同样可用于齿轮，应用范围广，具有良好的市场前景。

具体实施方式

以下结合具体的实施例对本发明进行详细说明，但同时说明本发明的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

本实施例的一种齿条用硬质合金材料，原料的各组分按如下质量百分比组成：85.1％碳化钨粉，11.5％铁镍合金粉，0.55％碳酸亚乙烯酯，0.6％Mn，0.05％Ce，0.9％W，0.5％Mo，0.3％邻苯二酚，0.3％C，0.2％Si，碳化钨粉粒度5.0um，铁镍合金粉为球型，且该铁镍合金粉的粒径2um。

本实施例的制备步骤为：1、将各原料按上述组分配制；其中，铁镍合金粉中75％铁和25％镍，且由奥氏体和马氏体组成，其中奥氏体63％，马氏体37％；2、将原料混合后进行研磨干燥压制成坯；3、将坯进行结烧，结烧后冷却。

本实施例采用碳化钨和铁镍合金，提高铁镍合金在碳化钨中均匀性，并通过加入Mn、Ce、W、Mo，严格控制晶体粒度均匀，提高本实施例材料的致密性和材料硬度，从而保证采用本实施例制作的齿条或齿轮具有高强度、高硬度和高耐磨性的特点，能够满足市场上大部分精密机械设备对齿条或齿轮的要求。

经检测，本实施例1制得的齿条与市售45#钢制成的相同尺寸大小的齿条在同一测试环境下用于同一机械设备的性能对比如表1所示：

表1为本实施例1制成的齿条与市售45#钢制成的齿条的性能对照表

从表1所列数据对比可以得出，采用本发明的技术方案所制得的齿条从硬度、耐磨性、抗拉强度和维护周期明显优于市售的齿条。

本实施例铁镍合金采用球型结构，使得原材料混合均匀且保证研磨效率，且通过加入铁镍合金，使得本实施例具有更优的韧性。

本实施例采用原材料按上述组分配置加工，得到高硬度、满足高精度机械加工设备对齿条性能的要求的齿条材料。

实施例2

本实施例的一种齿条用硬质合金材料，原料的各组分按如下质量百分比组成：85.3％碳化钨粉，11.0％铁镍合金粉，0.55％碳酸亚乙烯酯，0.6％Mn，0.02％Ce，0.7％W，0.43％Mo，0.2％邻苯二酚，0.2％C，1.0％Si，碳化钨粉粒度1.0um，铁镍合金粉为球型，且该铁镍合金粉的粒径3um。

其中，铁镍合金粉中75％铁和25％镍，且由奥氏体和马氏体组成，其中奥氏体63％，马氏体37％。

其他同实施例1。

实施例3

本实施例的一种齿条用硬质合金材料，原料的各组分按如下质量百分比组成：85.2％碳化钨粉，11.5％铁镍合金粉，0.55％碳酸亚乙烯酯，0.5％Mn，0.03％Ce，0.8％W，0.4％Mo，0.25％邻苯二酚，0.27％C，0.5％Si，碳化钨粉粒度3.0um，铁镍合金粉为球型，且该铁镍合金粉的粒径2um。

其中，铁镍合金粉中75％铁和25％镍，且由奥氏体和马氏体组成，其中奥氏体63％，马氏体37％。

其他同实施例1。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (6)

1.一种齿条用硬质合金材料，其特征在于：齿条采用粉末冶金工艺制成，其原料的各组分按如下质量百分比组成：

碳化钨粉85.1-85.3；

铁镍合金粉10.0-11.5；

碳酸亚乙烯酯0.55；

Mn0.4-0.6；

Ce0.02-0.05；

W0.7-0.9；

Mo0.4-0.5；

邻苯二酚0.2-0.3；

C0.2-0.3；

Si0.2-1.0。

2.根据权利要求1所述的一种齿条用硬质合金材料，其特征在于：所述碳化钨粉粒度1.0-5.0um。

3.根据权利要求1所述的一种齿条用硬质合金材料，其特征在于：所述铁镍合金粉为球型，且该铁镍合金粉的粒径2-3um。

4.根据权利要求1所述的一种齿条用硬质合金材料，其特征在于：齿条采用粉末冶金工艺制成，其原料的各组分按如下质量百分比组成：

碳化钨粉85.1；

铁镍合金粉11.5；

碳酸亚乙烯酯0.55；

Mn0.6；

Ce0.05；

W0.9；

Mo0.5；

邻苯二酚0.3；

C0.3；

Si0.2；

其中，碳化钨粉粒度5.0um，铁镍合金粉为球型，且该铁镍合金粉的粒径2um。

5.根据权利要求1所述的一种齿条用硬质合金材料，其特征在于：齿条采用粉末冶金工艺制成，其原料的各组分按如下质量百分比组成：

碳化钨粉85.3；

铁镍合金粉11.0；

碳酸亚乙烯酯0.55；

Mn0.6；

Ce0.02；

W0.7；

Mo0.43；

邻苯二酚0.2；

C0.2；

Si1.0；

其中，碳化钨粉粒度1.0um，铁镍合金粉为球型，且该铁镍合金粉的粒径3um。

6.根据权利要求1所述的一种齿条用硬质合金材料，其特征在于：齿条采用粉末冶金工艺制成，其原料的各组分按如下质量百分比组成：

碳化钨粉85.2；

铁镍合金粉11.5；

碳酸亚乙烯酯0.55；

Mn0.5；

Ce0.03；

W0.8；

Mo0.4；

邻苯二酚0.25；

C0.27；

Si0.5；

其中，碳化钨粉粒度3.0um，铁镍合金粉为球型，且该铁镍合金粉的粒径2um。