CN112548092A - 一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法，该方法将部分原料加入真空气雾化炉中进行熔炼、雾化并筛分粉末，再与其它剩余原料一起投入低速混合机中，混合均匀；将混合料送入成形机，通过成形模具压制成生胚；将生胚放入热压烧结炉中烧结热压成型，在氮气保护气氛下烧结；将烧结后的压坯冷却至室温后放置3‑4小时，再放入200‑350条件下保温2‑3小时，再送入冰水中冷却，即可。本发明通过优化的原料组合，合理设置配比和生产工艺，形成的汽车刹车片用低噪音粉末冶金材料具有较好的综合力学性能，不仅具有较高的强度和硬度、耐磨性好的特点，又保持良好的韧性，合金的质量稳定均一，低噪音的特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法。
技术背景
齿轮传动是机械传动中的最主要的形式，具有传动效率高、传动比稳定、可靠性高、寿命长等优点，应用极其广泛，是机械工业的重要基础件。随着现代工业水平的不断提高，对齿轮传动提出的要求也越来越苛刻，如航空、航天和潜海领域，要求齿轮具有大的传动比大、高效率、重量轻、维护周期长等特点。粉末冶金不受熔炼限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它结构组分，并且在相当大的范围内根据要求进行调整，进而在力学性能上能达到与零件匹配的效果。粉末冶金机械化程度高，既能减少人员，又能提高效率，进而节约成本。所以本发明通过优化的原料组合，合理设置配比和生产工艺，设计出一种新的粉末冶金工艺，从而制得硬度大、耐磨性好的耐磨损高硬度齿轮，对于提高齿轮的承载能力、延长齿轮的使用寿命具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按重量份称取如下原料：水雾化铁粉88-120份、不锈钢粉7-9份、铝粉6-14份、粒状石墨粉10-15份、氮化钛5-9份、硅化钨6-8份、电解镍粉10-20份、氮化硼4-6份、端羟基聚丁二烯10-20份、氟化钙2-6份、硬酸酸锌2-3份、三盐基硫酸铅1-4份、三氧化二锡2-4份、纳米高岭土2-3份、三聚氰胺改性酚醛树脂6-8份、三聚磷酸钠2-3份、钛酸钾晶须3-11份、双叔丁基过氧异丙基苯3-8份、碳化硅粉6-8份；
步骤2、将步骤1配方中的水雾化铁粉、不锈钢粉、铝粉、氮化钛、硅化钨、电解镍粉、氮化硼放入真空感应电磁炉内，然后升温使其全部熔化；然后对熔融液体进行真空气雾化处理，气雾化压力为3-5MPa，然后干燥，筛分出粒径为15-45μm的粉末；然后将粉末与其它原料一起投入低速混合机中，混合均匀；
步骤3、将步骤2得到的混合料送入成形机，通过成形模具在压力6-8吨/cm2条件下压制成保证成品密度不小于6.8g/cm3的生胚；
步骤4、将生胚放入热压烧结炉中烧结热压成型，在氮气保护气氛下650-750℃进行烧结8-10小时；
步骤5、将烧结后的压坯冷却至室温后放置3-4小时，再放入200-350℃条件下保温2-3小时，再送入冰水中冷却，即可。
所述步骤4中烧结温度为700-720℃，烧结时间为9小时。
所述低速混合机的搅拌速度为300-600转/min，搅拌10-20min。
所述步骤1、按重量份称取如下原料：水雾化铁粉100份、不锈钢粉8份、铝粉10份、粒状石墨粉13份、氮化钛7份、硅化钨7份、电解镍粉15份、氮化硼5份、端羟基聚丁二烯15份、氟化钙4份、硬酸酸锌2.5份、三盐基硫酸铅2份、三氧化二锡3份、纳米高岭土2.5份、三聚氰胺改性酚醛树脂7份、三聚磷酸钠2.5份、钛酸钾晶须6份、双叔丁基过氧异丙基苯6份、碳化硅粉7份。
所述碳化硅粉的粒度为100-150目。
本发明具有以下有益效果：本发明通过优化的原料组合，合理设置配比和生产工艺，形成的汽车刹车片用低噪音粉末冶金材料具有较好的综合力学性能，不仅具有较高的强度和硬度、耐磨性好的特点，又保持良好的韧性，合金的质量稳定均一，低噪音的特性。
具体实施方式
下面以各种具体的实例来对上述粉末冶金材料的制备过程进行进一步说明：
实施例1
一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按重量份称取如下原料：水雾化铁粉88份、不锈钢粉7份、铝粉6份、粒状石墨粉10份、氮化钛5份、硅化钨6份、电解镍粉10份、氮化硼4份、端羟基聚丁二烯10份、氟化钙2份、硬酸酸锌2份、三盐基硫酸铅1份、三氧化二锡2份、纳米高岭土2份、三聚氰胺改性酚醛树脂6份、三聚磷酸钠2份、钛酸钾晶须3份、双叔丁基过氧异丙基苯3份、碳化硅粉（粒度为100-150目）6份；
步骤2、将步骤1配方中的水雾化铁粉、不锈钢粉、铝粉、氮化钛、硅化钨、电解镍粉、氮化硼放入真空感应电磁炉内，然后升温使其全部熔化；然后对熔融液体进行真空气雾化处理，气雾化压力为3MPa，然后干燥，筛分出粒径为15-45μm的粉末；然后将粉末与其它原料一起投入低速混合机中，搅拌速度为300转/min，搅拌10min混合均匀；
步骤3、将步骤2得到的混合料送入成形机，通过成形模具在压力6吨/cm2条件下压制成保证成品密度不小于6.8g/cm3的生胚；
步骤4、将生胚放入热压烧结炉中烧结热压成型，在氮气保护气氛下650℃进行烧结8小时；
步骤5、将烧结后的压坯冷却至室温后放置3小时，再放入200℃条件下保温2小时，再送入冰水中冷却，即可。
实施例2
一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按重量份称取如下原料：水雾化铁粉100份、不锈钢粉8份、铝粉10份、粒状石墨粉13份、氮化钛7份、硅化钨7份、电解镍粉15份、氮化硼5份、端羟基聚丁二烯15份、氟化钙4份、硬酸酸锌2.5份、三盐基硫酸铅2份、三氧化二锡3份、纳米高岭土2.5份、三聚氰胺改性酚醛树脂7份、三聚磷酸钠2.5份、钛酸钾晶须6份、双叔丁基过氧异丙基苯6份、碳化硅粉（粒度为100-150目）7份；
步骤2、将步骤1配方中的水雾化铁粉、不锈钢粉、铝粉、氮化钛、硅化钨、电解镍粉、氮化硼放入真空感应电磁炉内，然后升温使其全部熔化；然后对熔融液体进行真空气雾化处理，气雾化压力为4MPa，然后干燥，筛分出粒径为15-45μm的粉末；然后将粉末与其它原料一起投入低速混合机中，搅拌速度为400转/min，搅拌15min混合均匀；
步骤3、将步骤2得到的混合料送入成形机，通过成形模具在压力7吨/cm2条件下压制成保证成品密度不小于6.8g/cm3的生胚；
步骤4、将生胚放入热压烧结炉中烧结热压成型，在氮气保护气氛下700℃进行烧结9小时；
步骤5、将烧结后的压坯冷却至室温后放置3.5小时，再放入260℃条件下保温2.5小时，再送入冰水中冷却，即可。
实施例3
一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按重量份称取如下原料：水雾化铁粉120份、不锈钢粉9份、铝粉14份、粒状石墨粉15份、氮化钛9份、硅化钨8份、电解镍粉20份、氮化硼6份、端羟基聚丁二烯20份、氟化钙6份、硬酸酸锌3份、三盐基硫酸铅4份、三氧化二锡4份、纳米高岭土3份、三聚氰胺改性酚醛树脂8份、三聚磷酸钠3份、钛酸钾晶须11份、双叔丁基过氧异丙基苯8份、碳化硅粉（粒度为100-150目）8份；
步骤2、将步骤1配方中的水雾化铁粉、不锈钢粉、铝粉、氮化钛、硅化钨、电解镍粉、氮化硼放入真空感应电磁炉内，然后升温使其全部熔化；然后对熔融液体进行真空气雾化处理，气雾化压力为5MPa，然后干燥，筛分出粒径为15-45μm的粉末；然后将粉末与其它原料一起投入低速混合机中，搅拌速度为600转/min，搅拌20min混合均匀；
步骤3、将步骤2得到的混合料送入成形机，通过成形模具在压力8吨/cm2条件下压制成保证成品密度不小于6.8g/cm3的生胚；
步骤4、将生胚放入热压烧结炉中烧结热压成型，在氮气保护气氛下750℃进行烧结8-10小时；
步骤5、将烧结后的压坯冷却至室温后放置4小时，再放入350℃条件下保温3小时，再送入冰水中冷却，即可。
Claims (5)
1.一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤1、按重量份称取如下原料：水雾化铁粉88-120份、不锈钢粉7-9份、铝粉6-14份、粒状石墨粉10-15份、氮化钛5-9份、硅化钨6-8份、电解镍粉10-20份、氮化硼4-6份、端羟基聚丁二烯10-20份、氟化钙2-6份、硬酸酸锌2-3份、三盐基硫酸铅1-4份、三氧化二锡2-4份、纳米高岭土2-3份、三聚氰胺改性酚醛树脂6-8份、三聚磷酸钠2-3份、钛酸钾晶须3-11份、双叔丁基过氧异丙基苯3-8份、碳化硅粉6-8份；
步骤2、将步骤1配方中的水雾化铁粉、不锈钢粉、铝粉、氮化钛、硅化钨、电解镍粉、氮化硼放入真空感应电磁炉内，然后升温使其全部熔化；然后对熔融液体进行真空气雾化处理，气雾化压力为3-5MPa，然后干燥，筛分出粒径为15-45μm的粉末；然后将粉末与其它原料一起投入低速混合机中，混合均匀；
步骤3、将步骤2得到的混合料送入成形机，通过成形模具在压力6-8吨/cm2条件下压制成保证成品密度不小于6.8g/cm3的生胚；
步骤4、将生胚放入热压烧结炉中烧结热压成型，在氮气保护气氛下650-750℃进行烧结8-10小时；
步骤5、将烧结后的压坯冷却至室温后放置3-4小时，再放入200-350℃条件下保温2-3小时，再送入冰水中冷却，即可。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法，其特征在于：所述步骤4中烧结温度为700-720℃，烧结时间为9小时。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法，其特征在于：所述低速混合机的搅拌速度为300-600转/min，搅拌10-20min。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法，其特征在于： 所述步骤1、按重量份称取如下原料：水雾化铁粉100份、不锈钢粉8份、铝粉10份、粒状石墨粉13份、氮化钛7份、硅化钨7份、电解镍粉15份、氮化硼5份、端羟基聚丁二烯15份、氟化钙4份、硬酸酸锌2.5份、三盐基硫酸铅2份、三氧化二锡3份、纳米高岭土2.5份、三聚氰胺改性酚醛树脂7份、三聚磷酸钠2.5份、钛酸钾晶须6份、双叔丁基过氧异丙基苯6份、碳化硅粉7份。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨损高硬度齿轮的制备方法，其特征在于：所述碳化硅粉的粒度为100-150目。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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