CN108213437B - 采用新能源汽车铁基粉末材料制备感应齿圈的方法 - Google Patents

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Abstract

新能源汽车铁基粉末冶金感应齿圈材料组份及采用该材料制备感应齿圈的方法，感应齿圈材料组份包括‑100目的纯铁粉和粒度≥150目的合金粉末。感应齿圈的制造备方法是将感应齿圈材料装入上二下三模具阴模型腔中温模压制成坯料；将坯料在氨分解和液氮混合气体保护气氛下进入连续烧结炉烧结；将烧结后零件先预浸润滑液，然后放入精整模具中进行全尺寸整形；将整形后零件进行表面达克罗处理，制成最终成品零件。本发明在铁基粉末冶金材料中添加微量合金元素，同时满足零件成形性、尺寸精度及磁性能要求；制备中采用上二下三模架温模压制工序，提高了零件密度，确保了成形零件密度的均匀分布，减少了后序变形；通过达克罗三喷三途工艺确保了产品细小齿型根部的充分处理，达到了240小时盐雾试验抗锈蚀指标要求。

Description

采用新能源汽车铁基粉末材料制备感应齿圈的方法
技术领域
本发明涉及冶金感应齿圈材料组份及感应齿圈的制造方法，具体涉及一种新能源汽车铁基粉末冶金感应齿圈材料组份及采用该材料制备感应齿圈的方法。
背景技术
感应齿圈是新能源汽车轮边减速机控制系统中的关键零件。目前，新能源汽车感应齿圈多采用20号钢，机械加工而成，材料损耗大、成本高、生产效率低。20号钢机械加工的感应齿圈其材料组织成分不易改变，饱和磁感应强度低，矫顽力较高。另外，传统20号钢机械加工的感应齿圈外表面通常采用镀锌进行防锈处理，由于车辆在使用过程中工况条件较差，常造成感应齿圈齿型表面镀锌层脱落导致生锈，影响到信号正常传输。
发明内容
本发明的目的是克服现有新能源汽车感应齿圈制造方法的缺点，提供一种新能源汽车铁基粉末冶金感应齿圈材料组份及采用该材料制备感应齿圈的方法。本发明的方法节能节材、降低了成本，提高了生产效率，产品饱和磁感应强度稳定，矫顽力低、尺寸精度高。
为达到上述目的，本发明新能源汽车铁基粉末冶金感应齿圈材料组份，包括 C<0.02％的-100目的纯铁粉和粒度≥150目的合金粉末，所述的合金粉末包括纯铁粉重量：Co3-4％、V 0.5-1.5％、Ni 0.5-1％、P 0.5-0.8％、Si 1-3％和温模润滑剂0.5-0.8％。
本发明新能源汽车铁基粉末冶金感应齿圈的制造方法包括以下步骤：
1)取C<0.02％的-100目的纯铁粉和粒度≥150目的合金粉末，在V型混料机中充分混合均匀得混合料；
所述的合金粉末包括纯铁粉重量：Co 3-4％、V 0.5-1.5％、Ni 0.5-1％、P 0.5-0.8％、 Si 1-3％和温模润滑剂0.5-0.8％；
2)将混合料装入温度加热至70-80℃的上二下三模具阴模型腔中，在单位压制压力6-8T/cm2的条件下，温模压制成形密度达到7.2-7.3g/cm3，制成坯料；
3)将坯料在氨分解和液氮混合气体保护气氛下进入连续烧结炉烧结，首先，坯料先进入预烧结区，预烧结温度650-750℃，保温时间30-40分钟，然后在进入高温烧结区，烧结温度1050-1100℃，保温时间60-80分钟，所述的氨分解和液氮混合气体按体积比液氮气体40％，氨分解气体60％；
4)将烧结后零件先预浸润滑液，然后放入精整模具中进行全尺寸整形，外径及齿型处整形量单边0.03-0.05mm，内孔整形量单边0.04-0.06mm；
5)将整形后零件进行表面清洗，清洗后进行表面达克罗三喷三涂工艺处理，制成最终成品零件。
本发明在铁基粉末冶金材料中添加微量合金元素，同时满足零件成形性、尺寸精度及磁性能要求；
制备过程中感应齿圈采用上二下三模架、温模压制成形，提高了零件密度，确保了成形零件密度的均匀分布，减少了后序变形，齿形密度可达7.2g/cm3以上；通过达克罗工艺替代镀锌工艺提高了抗锈蚀要求，确保了产品细小齿型根部的充分处理，达到了240小时盐雾试验抗锈蚀指标要求。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
本发明的新能源汽车铁基粉末冶金感应齿圈材料组份，包括C<0.02％的-100目的纯铁粉和粒度≥150目的合金粉末，所述的合金粉末包括纯铁粉重量：Co 3％、V 1％、 Ni1％、P 0.5％、Si 1％和温模润滑剂0.5％。
参见图1，本发明新能源汽车铁基粉末冶金感应齿圈的制备方法包括以下步骤：
1)取上述感应齿圈材料在V型混料机中充分混合均匀得混合料；
2)将混合料装入温度加热至70℃的上二下三模具阴模型腔中，在单位压制压力6T/cm2的条件下，压制密度达到7.2g/cm3，制成坯料；
3)将坯料在氨分解和液氮混合气体保护气氛下进入连续烧结炉烧结，首先，坯料先进入预烧结区，预烧结温度650℃，保温时间30分钟，然后在进入高温烧结区，烧结温度1050℃，保温时间80分钟，所述的氨分解和液氮混合气体按体积比液氮气体40％，氨分解气体60％；
4)将烧结后零件先预浸润滑液，然后放入精整模具中进行全尺寸整形，外径及齿型处整形量单边0.03-0.05mm，内孔整形量单边0.04-0.06mm；
5)将整形后零件进行表面清洗，清洗后进行表面达克罗处理，制成最终成品零件。
实施例2：
本发明的新能源汽车铁基粉末冶金感应齿圈材料组份，包括C<0.02％的-100目的纯铁粉和粒度≥150目的合金粉末，所述的合金粉末包括纯铁粉重量：Co 4％、V 0.5％、 Ni0.5％、P 0.65％、Si 2％和温模润滑剂0.8％。
参见图1，本发明新能源汽车铁基粉末冶金感应齿圈的制备方法包括以下步骤：
1)取上述感应齿圈材料在V型混料机中充分混合均匀得混合料；
2)将混合料装入温度加热至75℃的上二下三模具阴模型腔中，在单位压制压力7T/cm2的条件下，压制密度达到7.25g/cm3，制成坯料；
3)将坯料在氨分解和液氮混合气体保护气氛下进入连续烧结炉烧结，首先，坯料先进入预烧结区，预烧结温度700℃，保温时间35分钟，然后在进入高温烧结区，烧结温度1100℃，保温时间60分钟，所述的氨分解和液氮混合气体按体积比液氮气体40％，氨分解气体60％；
4)将烧结后零件先预浸润滑液，然后放入精整模具中进行全尺寸整形，外径及齿型处整形量单边0.03-0.05mm，内孔整形量单边0.04-0.06mm；
5)将整形后零件进行表面清洗，清洗后进行表面达克罗处理，制成最终成品零件。
实施例3：
本发明的新能源汽车铁基粉末冶金感应齿圈材料组份，包括C<0.02％的-100目的纯铁粉和粒度≥150目的合金粉末，所述的合金粉末包括纯铁粉重量：Co 3.5％、V 1.5％、Ni 0.8％、P 0.8％、Si 3％和温模润滑剂0.6％。
参见图1，本发明新能源汽车铁基粉末冶金感应齿圈的制备方法包括以下步骤：
1)取上述感应齿圈材料在V型混料机中充分混合均匀得混合料；
2)将混合料装入温度加热至80℃的上二下三模具阴模型腔中，在单位压制压力8T/cm2的条件下，压制密度达到7.3g/cm3，制成坯料；
3)将坯料在氨分解和液氮混合气体保护气氛下进入连续烧结炉烧结，首先，坯料先进入预烧结区，预烧结温度750℃，保温时间40分钟，然后在进入高温烧结区，烧结温度1080℃，保温时间70分钟，所述的氨分解和液氮混合气体按体积比液氮气体40％，氨分解气体60％；
4)将烧结后零件先预浸润滑液，然后放入精整模具中进行全尺寸整形，外径及齿型处整形量单边0.03-0.05mm，内孔整形量单边0.04-0.06mm；
5)将整形后零件进行表面清洗，清洗后进行表面达克罗处理，制成最终成品零件。
采用本发明材料组份及工艺制造的感应齿圈零件，矫顽力低，磁感应强度高，完全满足了齿圈的磁性能要求。
在成形方面采用上二下三模架，温模压制成形，提高了感应齿圈零件密度，成形压坯密度的均匀分布，齿形密度可达7.2g/cm3以上。
采用达克罗工艺代替原镀锌工艺，感应齿圈耐腐蚀性提高10倍，达到了240小时盐雾试验防锈指标要求，确保了运转速度信号传输的稳定。
粉末冶金工艺比原20号钢机械加工，生产效率提高30％，节省钢材30％。

Claims (1)

1.一种采用新能源汽车铁基粉末冶金感应齿圈材料制备感应齿圈的方法，其特征在于：
1)取C<0.02％的-100目的纯铁粉和粒度≥150目的合金粉末，在V型混料机中充分混合均匀得混合料；
所述的合金粉末包括纯铁粉重量：Co 3-4％、V 0.5-1.5％、Ni 0.5-1％、P 0.5-0.8％、Si 1-3％和温模润滑剂0.5-0.8％；
2)将混合料装入温度加热至70-80℃的上二下三模具阴模型腔中，在单位压制压力6-8T/cm2的条件下，压制密度达到7.2-7.3g/cm3，制成坯料；
3)将坯料在氨分解和液氮混合气体保护气氛下进入连续烧结炉烧结，首先，坯料先进入预烧结区，预烧结温度650-750℃，保温时间30-40分钟，然后在进入高温烧结区，烧结温度1050-1100℃，保温时间60-80分钟，所述的氨分解和液氮混合气体按体积比液氮气体40％，氨分解气体60％；
4)将烧结后零件先预浸润滑液，然后放入精整模具中进行全尺寸整形，外径及齿型处整形量单边0.03-0.05mm，内孔整形量单边0.04-0.06mm；
5)将整形后零件进行表面清洗，清洗后进行表面达克罗三喷三涂工艺处理，制成最终成品零件。
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Address before: 710032 Xi'an new town, Shaanxi, New Town Industrial Park, 2 technology road 201

Applicant before: Shaanxi Huaxia Powder Metallurgy Co., Ltd.

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GR01 Patent grant
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