CN109513915A - 一种粉末冶金件及带安装通孔的粉末冶金件的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末冶金件,包括以下粉末原料:水雾化铁粉150重量份、铜粉2.4‑3.0重量份、硫化铁0.8‑1.2重量份、石墨粉0.8‑1.2重量份、稀土粉0.8‑1.2重量份、镍粉2.5‑3.5重量份、白炭黑2.4‑3.0重量份、氟化钙0.8‑1.2重量份。本发明还公开了一种带安装通孔的粉末冶金件的生产方法,其步骤为:先对粉末原料进行充分混合,然后,将混合得到的合金铁基混合粉末装入模具中压制成型,再经过烧结、机加工钻孔、热处理、表面振动研磨后得到成品。该成品具有高精度、高强度、高硬度、耐磨性好等优点,可广泛地应用于各种锥齿轮的制造。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金领域,具体涉及到一种粉末冶金件以及诸如锥齿轮等带安装通孔的粉末冶金件的生产方法。
背景技术
所谓的粉末冶金件,是指通过模具将合金铁基混合粉末压制成各种形状的成品。目前,对于带有安装通孔的锥齿轮而言,大多还是采用传统的机加工方法,不但制作工序复杂、成本高;而且得到的成品硬度低、耐磨性不够,大大缩短了锥齿轮的使用寿命。
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、耐磨性好的粉末冶金件。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:一种粉末冶金件,包括以下粉末原料:水雾化铁粉150重量份、铜粉2.4-3.0重量份、硫化铁0.8-1.2重量份、石墨粉0.8-1.2重量份、稀土粉0.8-1.2重量份、镍粉2.5-3.5重量份、白炭黑2.4-3.0重量份、氟化钙0.8-1.2重量份。
一种带安装通孔的粉末冶金件的生产方法,其步骤为:
1)混料:获取原料并除氢处理,然后将水雾化铁粉装入混粉机中,并依次加入铜粉、镍粉和钼粉,搅拌均匀;然后将石墨粉、微粉蜡和氟化钙加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,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590~620Mpa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,在氢气和氮气的混合气体的保护下,网带以90~100毫米/秒的速度行进,首先通过预热段,温度为450~850℃,时间不少于20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1小时,最后经过冷却段出炉;
4)机加工处理;根据需要将烧结后的原料加工成需要的形状和结构,并进行抛丸处理;
5)热处理:将机加工处理后的粉末冶金件放入渗碳炉内,进行碳氮共渗处理,最后粉末冶金件进行淬火和回火处理,其中淬火和回火交替重复2-3次,淬火温度为500-600摄氏度,而回火温度为180-200℃,并保温1小时以上;
6)表面振动研磨:将粉末冶金件和研磨石放入振动研磨机中,并放入光亮剂和抛光剂,研磨一小时以上,然后依次经过清洗和浸油,得到表面光滑的锥齿轮。
在步骤6)所述的表面振动研磨中,设粉末冶金件的比重为σ1,其通孔的直径为D1,高度为H1,粉末冶金件的质量为G1,研磨采用的研磨石的堆积密度为σ2,研磨石的质量为G2,则2.5≤K≤3.5。
所述的氢气和氮气的体积百分比为:2.5~4∶96~97.5。
本发明的有益效果是:与传统的机加工锥齿轮相比,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、氟化钙充分混合后得到的合金铁基粉末在经过压制、烧结、机加工、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。此外,本发明在对粉末冶金件进行表面处理时,加入的刚玉研磨石的量比较合理,这样就可在保证研磨效果的同时,尽可能地多放入粉末冶金件,以提高生产效率;另外,氢气和氮气的混合气体的比例比较适中,将氢气的比例控制在2.5~4%之间,不仅大大降低了制造成本(氢气的制作成本较高),而且,即使泄露,遇明火也不会发生爆炸,这样就使得混合气体的安全性得到了可靠保证。
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件的原料配比,该配比尤其适用于制作诸如锥齿轮等传动部件。
一种粉末冶金件,包括以下粉末原料:水雾化铁粉150重量份、铜粉2.4-3.0重量份、硫化铁0.8-1.2重量份、石墨粉0.8-1.2重量份、稀土粉0.8-1.2重量份、镍粉2.5-3.5重量份、白炭黑2.4-3.0重量份、氟化钙0.8-1.2重量份。
一种带安装通孔的粉末冶金件的生产方法,其步骤为:
1)混料:获取原料并除氢处理,然后将水雾化铁粉装入混粉机中,并依次加入铜粉、镍粉和钼粉,搅拌均匀;然后将石墨粉、微粉蜡和氟化钙加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,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590~620Mpa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,在氢气和氮气的混合气体的保护下,网带以90~100毫米/秒的速度行进,首先通过预热段,温度为450~850℃,时间不少于20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1小时,最后经过冷却段出炉;
4)机加工处理;根据需要将烧结后的原料加工成需要的形状和结构,并进行抛丸处理;
5)热处理:将机加工处理后的粉末冶金件放入渗碳炉内,进行碳氮共渗处理,最后粉末冶金件进行淬火和回火处理,其中淬火和回火交替重复2-3次,淬火温度为500-600摄氏度,而回火温度为180-200℃,并保温1小时以上;
6)表面振动研磨:将粉末冶金件和研磨石放入振动研磨机中,并放入光亮剂和抛光剂,研磨一小时以上,然后依次经过清洗和浸油,得到表面光滑的锥齿轮。
在步骤6)所述的表面振动研磨中,设粉末冶金件的比重为σ1,其通孔的直径为D1,高度为H1,粉末冶金件的质量为G1,研磨采用的研磨石的堆积密度为σ2,研磨石的质量为G2,则2.5≤K≤3.5。
所述的氢气和氮气的体积百分比为:2.5~4∶96~97.5。
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,均应包括在本发明的权利要求范围内。
Claims (4)
1.一种粉末冶金件,包括以下粉末原料:水雾化铁粉150重量份、铜粉2.4-3.0重量份、硫化铁0.8-1.2重量份、石墨粉0.8-1.2重量份、稀土粉0.8-1.2重量份、镍粉2.5-3.5重量份、白炭黑2.4-3.0重量份、氟化钙0.8-1.2重量份。
2.一种带安装通孔的粉末冶金件的生产方法,其步骤为:
1)混料:获取原料并除氢处理,然后将水雾化铁粉装入混粉机中,并依次加入铜粉、镍粉和钼粉,搅拌均匀;然后将石墨粉、微粉蜡和氟化钙加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,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590~620Mpa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,在氢气和氮气的混合气体的保护下,网带以90~100毫米/秒的速度行进,首先通过预热段,温度为450~850℃,时间不少于20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1小时,最后经过冷却段出炉;
4)机加工处理;根据需要将烧结后的原料加工成需要的形状和结构,并进行抛丸处理;
5)热处理:将机加工处理后的粉末冶金件放入渗碳炉内,进行碳氮共渗处理,最后粉末冶金件进行淬火和回火处理,其中淬火和回火交替重复2-3次,淬火温度为500-600摄氏度,而回火温度为180-200℃,并保温1小时以上;
6)表面振动研磨:将粉末冶金件和研磨石放入振动研磨机中,并放入光亮剂和抛光剂,研磨一小时以上,然后依次经过清洗和浸油,得到表面光滑的锥齿轮。
3.根据权利要求2中所述的带安装通孔的粉末冶金件的生产方法,其特征在于:在步骤6)所述的表面振动研磨中,设粉末冶金件的比重为σ1,其通孔的直径为D1,高度为H1,粉末冶金件的质量为G1,研磨采用的研磨石的堆积密度为σ2,研磨石的质量为G2,则2.5≤K≤3.5。
4.根据权利要求3所述的带安装通孔的粉末冶金件的生产方法,其特征在于:所述的氢气和氮气的体积百分比为:2.5~4∶96~97.5。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190326 |