CN117428193B - 一种粉末冶金汽车零部件齿轮及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种粉末冶金汽车零部件齿轮及其制备方法,涉及汽车零部件制造技术领域,是由如下各组分制成:钒粉、锆粉、钼粉、铬粉、铜粉、镓粉、锗粉、钴粉、碲粉、钇粉、M粉、硼粉、钡粉、润滑剂、纳米硅化铌、纳米氮化硼、石墨烯纳米纤维、铸石粉,余量为铁粉。该粉末冶金汽车零部件齿轮耐磨性好,耐腐蚀性和机械力学性能优异,精度高。

Description

一种粉末冶金汽车零部件齿轮及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车零部件制造技术领域,尤其涉及一种粉末冶金汽车零部件齿轮及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展及人民生活水平的提高,汽车进入了千家万户,成为了人们交通出行的主要工具之一,其驾驶安全性和运行安定性引起了人们的广泛关注。汽车零部件齿轮作为汽车的重要基础件,其性能直接影响汽车运行安定性和驾驶安全性。综合性能和性能稳定性优异的汽车零部件齿轮是保障驾驶员安全和汽车维持正常运行状态的基础。
理想的汽车零部件齿轮不仅要求齿轮的齿形精度高,又要求齿部耐磨,避免齿形变形或崩齿。另外,还需要其耐腐蚀性好。然而,传统汽车零部件齿轮磨损比较严重,传动反应比较慢,齿轮在传动时的噪音比较大,使用寿命短;采用传统机加工制作生产效率太低,零件之间差异较大,合格率低,生产成本高而无法批量生产;采用粉末锻造的方法,零件的形状可以制作出来,但是齿形精度比较差,而且生产成本高。除此之外,市面上的汽车零部件齿轮还或多或少存在机械力学性能、耐腐蚀性能和耐磨性不足的技术缺陷。
粉末冶金技术是将材料科学和金属成形技术完善的结合起来的一种新型技术,因为高效、无切削加工、节材、节能、环保而被广泛使用于各种行业。粉末冶金结构件制品材料成分不受熔炼限制,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钢件匹配的效果。利用粉末冶金技术制备汽车零部件齿轮具有较高的推广应用价值和较好的市场前景。
为了解决上述问题,发明专利CN 102756122 B公开了一种粉末冶金汽车变速器齿轮及其制作方法,以雾化铁粉为基质,其余组份的重量百分含量为:羰基铁粉4-6、铜粉0.8-1.0、废钢粉末4-6、硫化锰粉1.2-1.3、二硫化钼粉0.5-0.7、铬粉0.7-0.9、钨粉0.2-0.4、铌粉0.02-0.03、石墨1.1-1.4、聚酰胺蜡微粉1.0-1.5、硬酯酸1.2-1.8。该发明生产的齿轮,齿面硬度高HRC=48-55,耐磨性好;耐冲击能力好,承载能力较高;能满足生产要求,适于大批量快速生产。然而,其耐腐蚀性、机械力学性能和耐磨性仍然有待进一步改善。
因此,开发一种耐磨性好,耐腐蚀性和机械力学性能优异,精度高的粉末冶金汽车零部件齿轮及其制备方法符合市场需求,具有广泛的市场价值和应用前景,对促进汽车零部件齿轮领域的发展具有非常重要的意义。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种耐磨性好,耐腐蚀性和机械力学性能优异,精度高的粉末冶金汽车零部件齿轮及其制备方法。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种粉末冶金汽车零部件齿轮,是由如下按重量百分比计的各组分制成:钒粉0.02wt%-0.03wt%、锆粉0.05wt%-0.08wt%、钼粉0.3wt%-0.5wt%、铬粉0.7wt%-1wt%、铜粉1wt%-2wt%、镓粉0.03wt%-0.05wt%、锗粉0.01wt%-0.02wt%、钴粉0.1wt%-0.3wt%、碲粉0.001wt%-0.003wt%、钇粉0.01wt%-0.03wt%、M粉0.1wt%-0.4wt%、硼粉0.001wt%-0.002wt%、钡粉0.01wt%-0.03wt%、润滑剂0.02wt%-0.04wt%、纳米硅化铌0.01wt%-0.03wt%、纳米氮化硼0.01wt%-0.03wt%、石墨烯纳米纤维0.01wt%-0.03wt%、铸石粉0.01wt%-0.03wt%,余量为铁粉。
优选的,所述石墨烯纳米纤维的平均直径为2-100nm,长度为3-10微米。
优选的,所述钒粉的粒径为800-1000目;所述锆粉的粒径为900-1100目;所述钼粉的粒径为1000-1400目;所述铬粉的粒径为900-1100目;所述铜粉的粒径为1200-1600目;所述镓粉的粒径为900-1100目;所述锗粉的粒径为1000-1400目;所述钴粉的粒径为800-1100目。
优选的,所述碲粉的粒径为1000-1400目;所述钇粉的粒径为900-1100目;所述M粉的粒径为1000-1400目;所述硼粉的粒径为900-1100目;所述钡粉的粒径为1000-1400目。
优选的,所述润滑剂为硬脂酸锌。
优选的,所述纳米硅化铌的粒径为20-80nm;所述纳米氮化硼的粒径为10-60nm;所述铸石粉的粒径为900-1100目;所述铁粉的粒径为1000-1400目。
优选的,所述M粉为铝粉、镍粉、钪粉、铌粉、铪粉中的至少一种。
优选的,所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备组分还包括:硅硼碳氮聚合物0.1wt%-0.2wt%、过氧化二异丙苯0.001wt%-0.002wt%、2,2'-二烯丙基双酚A0.02wt%-0.05wt%。
优选的,所述硅硼碳氮聚合物的来源无特殊要求,在本发明的一个实施例中,所述硅硼碳氮聚合物是按发明专利文献CN102604108B中实施例1的方法制成。
本发明的另一个目的,在于提供一种所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1、按重量百分比称取各组分,混合均匀后,在160-180℃下干燥3-5小时,再装入模具中,压制成型,得到压坯;
步骤S2、将压坯依次进行烧结和热处理,得到粉末冶金汽车零部件齿轮。
优选的,步骤S1中所述压制成型的压力为500-600MPa。
优选的,步骤S2中所述烧结是在真空气氛中进行的,为分段烧结,温度640-700℃,烧结25-45分钟;温度850-900℃,烧结55-95分钟;温度1240-1300℃,烧结85-125分钟。
优选的,步骤S2中所述烧结热处理包括依次进行的淬火处理和回火处理;所述淬火处理的温度为900-1000℃,保温时间为1-2小时,油冷至室温;所述回火处理的温度为400-500℃,保温时间为1-3小时。
相比于现有技术,本发明的有益效果为:
(1)本发明公开的粉末冶金汽车零部件齿轮的制备方法,步骤少,操作简单,成品率和效率高,对设备依赖性小,能适应大批量快速生产供货要求。
(2)本发明公开的粉末冶金汽车零部件齿轮,是由如下按重量百分比计的各组分制成:钒粉0.02wt%-0.03wt%、锆粉0.05wt%-0.08wt%、钼粉0.3wt%-0.5wt%、铬粉0.7wt%-1wt%、铜粉1wt%-2wt%、镓粉0.03wt%-0.05wt%、锗粉0.01wt%-0.02wt%、钴粉0.1wt%-0.3wt%、碲粉0.001wt%-0.003wt%、钇粉0.01wt%-0.03wt%、M粉0.1wt%-0.4wt%、硼粉0.001wt%-0.002wt%、钡粉0.01wt%-0.03wt%、润滑剂0.02wt%-0.04wt%、纳米硅化铌0.01wt%-0.03wt%、纳米氮化硼0.01wt%-0.03wt%、石墨烯纳米纤维0.01wt%-0.03wt%、铸石粉0.01wt%-0.03wt%,余量为铁粉;通过组分种类和含量配比的合理选取,在各组分之间相互配合共同作用下,使得制成的齿轮具有耐磨性好,耐腐蚀性和机械力学性能优异,精度高的优势。
(3)本发明公开的粉末冶金汽车零部件齿轮,通过组分细度的合理选取,特别是纳米硅化铌、纳米氮化硼和石墨烯纳米纤维的组合加入,能使得各组分活性相互补充,在相互配合共同作用下,使得制成齿轮致密化程度更高,形成的晶粒大小和晶粒形状更合适,进而有效改善汽车零部件齿轮的耐磨性、耐腐蚀性和机械力学性能。
(4)本发明公开的粉末冶金汽车零部件齿轮,所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备组分还包括:硅硼碳氮聚合物0.1wt%-0.2wt%、过氧化二异丙苯0.001wt%-0.002wt%、2,2'-二烯丙基双酚A 0.02wt%-0.05wt%。这些组分相互配合作用,能较好地改善各组分之间的粘结作用,进而改善材料内部的密实化程度,赋予材料更佳优异的耐腐蚀性和机械力学性能。烧结过程中这些组分分解得到的硅硼碳氮元素能够起到掺杂作用,进一步改善材料的综合性能和性能稳定性。
(5)本发明公开的粉末冶金汽车零部件齿轮,通过粉末冶金的制备技术,对制备工艺参数如压制成型的压力、分段烧结的时间温度、热处理的温度和保温时间的合理选取,使得制成的产品不仅精度高,而且耐磨性、耐腐蚀性和机械力学性能优异。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例对本发明产品作进一步详细的说明。
实施例1
一种粉末冶金汽车零部件齿轮,是由如下按重量百分比计的各组分制成:钒粉0.02wt%、锆粉0.05wt%、钼粉0.3wt%、铬粉0.7wt%、铜粉1wt%、镓粉0.03wt%、锗粉0.01wt%、钴粉0.1wt%、碲粉0.001wt%、钇粉0.01wt%、M粉0.1wt%、硼粉0.001wt%、钡粉0.01wt%、润滑剂0.02wt%、纳米硅化铌0.01wt%、纳米氮化硼0.01wt%、石墨烯纳米纤维0.01wt%、铸石粉0.01wt%,余量为铁粉。
所述石墨烯纳米纤维的平均直径为2nm,长度为3微米;所述钒粉的粒径为800目;所述锆粉的粒径为900目;所述钼粉的粒径为1000目;所述铬粉的粒径为900目;所述铜粉的粒径为1200目;所述镓粉的粒径为900目;所述锗粉的粒径为1000目;所述钴粉的粒径为800目。
所述碲粉的粒径为1000目;所述钇粉的粒径为900目;所述M粉的粒径为1000目;所述硼粉的粒径为900目;所述钡粉的粒径为1000目;所述润滑剂为硬脂酸锌;所述纳米硅化铌的粒径为20nm;所述纳米氮化硼的粒径为10nm;所述铸石粉的粒径为900目;所述铁粉的粒径为1000目。
所述M粉为铝粉;所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备组分还包括:硅硼碳氮聚合物0.1wt%、过氧化二异丙苯0.001wt%、2,2'-二烯丙基双酚A 0.02wt%;所述硅硼碳氮聚合物是按发明专利文献CN102604108B中实施例1的方法制成。
一种所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1、按重量百分比称取各组分,混合均匀后,在160℃下干燥3小时,再装入模具中,压制成型,得到压坯;
步骤S2、将压坯依次进行烧结和热处理,得到粉末冶金汽车零部件齿轮。
步骤S1中所述压制成型的压力为500MPa;步骤S2中所述烧结是在真空气氛中进行的,为分段烧结,温度640℃,烧结25分钟;温度850℃,烧结55分钟;温度1240℃,烧结85分钟;步骤S2中所述烧结热处理包括依次进行的淬火处理和回火处理;所述淬火处理的温度为900℃,保温时间为1小时,油冷至室温;所述回火处理的温度为400℃,保温时间为1小时。
实施例2
一种粉末冶金汽车零部件齿轮,是由如下按重量百分比计的各组分制成:钒粉0.023wt%、锆粉0.06wt%、钼粉0.35wt%、铬粉0.8wt%、铜粉1.2wt%、镓粉0.035wt%、锗粉0.012wt%、钴粉0.15wt%、碲粉0.0015wt%、钇粉0.015wt%、M粉0.2wt%、硼粉0.0013wt%、钡粉0.015wt%、润滑剂0.025wt%、纳米硅化铌0.015wt%、纳米氮化硼0.015wt%、石墨烯纳米纤维0.015wt%、铸石粉0.015wt%,余量为铁粉。
所述石墨烯纳米纤维的平均直径为20nm,长度为5微米;所述钒粉的粒径为850目;所述锆粉的粒径为950目;所述钼粉的粒径为1100目;所述铬粉的粒径为950目;所述铜粉的粒径为1300目;所述镓粉的粒径为950目;所述锗粉的粒径为1100目;所述钴粉的粒径为900目。
所述碲粉的粒径为1100目;所述钇粉的粒径为950目;所述M粉的粒径为1100目;所述硼粉的粒径为950目;所述钡粉的粒径为1100目;所述润滑剂为硬脂酸锌;所述纳米硅化铌的粒径为30nm;所述纳米氮化硼的粒径为20nm;所述铸石粉的粒径为950目;所述铁粉的粒径为1100目;所述M粉为镍粉。
所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备组分还包括:硅硼碳氮聚合物0.12wt%、过氧化二异丙苯0.0013wt%、2,2'-二烯丙基双酚A 0.03wt%;所述硅硼碳氮聚合物是按发明专利文献CN102604108B中实施例1的方法制成。
一种所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1、按重量百分比称取各组分,混合均匀后,在165℃下干燥3.5小时,再装入模具中,压制成型,得到压坯;
步骤S2、将压坯依次进行烧结和热处理,得到粉末冶金汽车零部件齿轮。
步骤S1中所述压制成型的压力为520MPa;步骤S2中所述烧结是在真空气氛中进行的,为分段烧结,温度660℃,烧结30分钟;温度860℃,烧结60分钟;温度1250℃,烧结95分钟;步骤S2中所述烧结热处理包括依次进行的淬火处理和回火处理;所述淬火处理的温度为930℃,保温时间为1.2小时,油冷至室温;所述回火处理的温度为420℃,保温时间为1.5小时。
实施例3
一种粉末冶金汽车零部件齿轮,是由如下按重量百分比计的各组分制成:钒粉0.025wt%、锆粉0.065wt%、钼粉0.4wt%、铬粉0.85wt%、铜粉1.5wt%、镓粉0.04wt%、锗粉0.015wt%、钴粉0.2wt%、碲粉0.002wt%、钇粉0.02wt%、M粉0.25wt%、硼粉0.0015wt%、钡粉0.02wt%、润滑剂0.03wt%、纳米硅化铌0.02wt%、纳米氮化硼0.02wt%、石墨烯纳米纤维0.02wt%、铸石粉0.02wt%,余量为铁粉。
所述石墨烯纳米纤维的平均直径为60nm,长度为7微米;所述钒粉的粒径为900目;所述锆粉的粒径为1000目;所述钼粉的粒径为1250目;所述铬粉的粒径为1000目;所述铜粉的粒径为1400目;所述镓粉的粒径为1000目;所述锗粉的粒径为1250目;所述钴粉的粒径为950目。
所述碲粉的粒径为1250目;所述钇粉的粒径为1000目;所述M粉的粒径为1250目;所述硼粉的粒径为1000目;所述钡粉的粒径为1250目;所述润滑剂为硬脂酸锌;所述纳米硅化铌的粒径为60nm;所述纳米氮化硼的粒径为40nm;所述铸石粉的粒径为1000目;所述铁粉的粒径为1250目;所述M粉为钪粉。
所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备组分还包括:硅硼碳氮聚合物0.15wt%、过氧化二异丙苯0.0015wt%、2,2'-二烯丙基双酚A 0.035wt%;所述硅硼碳氮聚合物是按发明专利文献CN102604108B中实施例1的方法制成。
一种所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1、按重量百分比称取各组分,混合均匀后,在170℃下干燥4小时,再装入模具中,压制成型,得到压坯;
步骤S2、将压坯依次进行烧结和热处理,得到粉末冶金汽车零部件齿轮。
步骤S1中所述压制成型的压力为550MPa;步骤S2中所述烧结是在真空气氛中进行的,为分段烧结,温度670℃,烧结35分钟;温度880℃,烧结75分钟;温度1270℃,烧结105分钟。
步骤S2中所述烧结热处理包括依次进行的淬火处理和回火处理;所述淬火处理的温度为950℃,保温时间为1.5小时,油冷至室温;所述回火处理的温度为450℃,保温时间为2小时。
实施例4
一种粉末冶金汽车零部件齿轮,是由如下按重量百分比计的各组分制成:钒粉0.028wt%、锆粉0.075wt%、钼粉0.45wt%、铬粉0.9wt%、铜粉1.8wt%、镓粉0.045wt%、锗粉0.018wt%、钴粉0.25wt%、碲粉0.0025wt%、钇粉0.025wt%、M粉0.35wt%、硼粉0.0018wt%、钡粉0.025wt%、润滑剂0.035wt%、纳米硅化铌0.025wt%、纳米氮化硼0.025wt%、石墨烯纳米纤维0.025wt%、铸石粉0.025wt%,余量为铁粉。
所述石墨烯纳米纤维的平均直径为90nm,长度为9微米;所述钒粉的粒径为950目;所述锆粉的粒径为1050目;所述钼粉的粒径为1350目;所述铬粉的粒径为1050目;所述铜粉的粒径为1550目;所述镓粉的粒径为1050目;所述锗粉的粒径为1350目;所述钴粉的粒径为1050目。
所述碲粉的粒径为1350目;所述钇粉的粒径为1050目;所述M粉的粒径为1350目;所述硼粉的粒径为1050目;所述钡粉的粒径为1350目;所述润滑剂为硬脂酸锌;所述纳米硅化铌的粒径为70nm;所述纳米氮化硼的粒径为50nm;所述铸石粉的粒径为1050目;所述铁粉的粒径为1350目;所述M粉为铝粉、镍粉、钪粉、铌粉、铪粉按质量比1:1:3:2:1混合形成的混合物。
所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备组分还包括:硅硼碳氮聚合物0.18wt%、过氧化二异丙苯0.0018wt%、2,2'-二烯丙基双酚A 0.045wt%;所述硅硼碳氮聚合物是按发明专利文献CN102604108B中实施例1的方法制成。
一种所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1、按重量百分比称取各组分,混合均匀后,在175℃下干燥4.5小时,再装入模具中,压制成型,得到压坯;
步骤S2、将压坯依次进行烧结和热处理,得到粉末冶金汽车零部件齿轮。
步骤S1中所述压制成型的压力为580MPa;步骤S2中所述烧结是在真空气氛中进行的,为分段烧结,温度690℃,烧结40分钟;温度890℃,烧结85分钟;温度1290℃,烧结115分钟。
步骤S2中所述烧结热处理包括依次进行的淬火处理和回火处理;所述淬火处理的温度为980℃,保温时间为1.9小时,油冷至室温;所述回火处理的温度为490℃,保温时间为2.5小时。
实施例5
一种粉末冶金汽车零部件齿轮,是由如下按重量百分比计的各组分制成:钒粉0.03wt%、锆粉0.08wt%、钼粉0.5wt%、铬粉1wt%、铜粉2wt%、镓粉0.05wt%、锗粉0.02wt%、钴粉0.3wt%、碲粉0.003wt%、钇粉0.03wt%、M粉0.4wt%、硼粉0.002wt%、钡粉0.03wt%、润滑剂0.04wt%、纳米硅化铌0.03wt%、纳米氮化硼0.03wt%、石墨烯纳米纤维0.03wt%、铸石粉0.03wt%,余量为铁粉。
所述石墨烯纳米纤维的平均直径为100nm,长度为10微米;所述钒粉的粒径为1000目;所述锆粉的粒径为1100目;所述钼粉的粒径为1400目;所述铬粉的粒径为1100目;所述铜粉的粒径为1600目;所述镓粉的粒径为1100目;所述锗粉的粒径为1400目;所述钴粉的粒径为1100目。
所述碲粉的粒径为1400目;所述钇粉的粒径为1100目;所述M粉的粒径为1400目;所述硼粉的粒径为1100目;所述钡粉的粒径为1400目;所述润滑剂为硬脂酸锌;所述纳米硅化铌的粒径为80nm;所述纳米氮化硼的粒径为60nm;所述铸石粉的粒径为1100目;所述铁粉的粒径为1400目;所述M粉为铪粉。
所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备组分还包括:硅硼碳氮聚合物0.2wt%、过氧化二异丙苯0.002wt%、2,2'-二烯丙基双酚A 0.05wt%;所述硅硼碳氮聚合物是按发明专利文献CN102604108B中实施例1的方法制成。
一种所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1、按重量百分比称取各组分,混合均匀后,在180℃下干燥5小时,再装入模具中,压制成型,得到压坯;
步骤S2、将压坯依次进行烧结和热处理,得到粉末冶金汽车零部件齿轮。
步骤S1中所述压制成型的压力为600MPa;步骤S2中所述烧结是在真空气氛中进行的,为分段烧结,温度700℃,烧结45分钟;温度900℃,烧结95分钟;温度1300℃,烧结125分钟。
步骤S2中所述烧结热处理包括依次进行的淬火处理和回火处理;所述淬火处理的温度为1000℃,保温时间为2小时,油冷至室温;所述回火处理的温度为500℃,保温时间为3小时。
对比例1
一种粉末冶金汽车零部件齿轮,其与实施例1基本相同,不同的是,没有添加镓粉和石墨烯纳米纤维。
对比例2
一种粉末冶金汽车零部件齿轮,其与实施例1基本相同,不同的是,没有添加碲粉和纳米硅化铌。
为了进一步说明本发明各实施例产品取得的预期不到的积极技术效果,对各例制成的粉末冶金汽车零部件齿轮进行相关性能检测,测试结果见表1,测试方法如下:
(1)耐腐蚀性:对各例粉末冶金汽车零部件齿轮进行盐雾耐腐蚀试验,试验温度为30℃,用5%质量浓度的氯化钠水溶液在试验箱内喷雾,用以模拟环境的加速腐蚀,粉末冶金汽车零部件齿轮的耐受时间(即保持未生锈的时间)超过500小时的为耐腐蚀性能通过,否则不通过。
(2)耐磨性:利用型号为MFT-R4000高速往复摩擦磨损试验仪对各例齿轮试样进行摩擦磨损的测试,测试载荷为30N,测试时间为5min,摩擦长度为5×10-3m,摩擦球为φ4mm的Al2O3材料,再利用三维形貌仪对摩擦磨损后的材料进行磨损体积的测量,得到磨损率;磨损率W的计算公式如下:W=m/N·L,其中,W为磨损率(g/N·m);m为磨损质量(g);N为载荷(N);L为总行程(m)。
(3)抗拉强度:参考标准GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》进行测试。
从表1可以看出,本发明实施例公开的粉末冶金汽车零部件齿轮较对比例产品,具有更加优异的机械力学性能、耐磨性和耐腐蚀性,镓粉、石墨烯纳米纤维、碲粉和纳米硅化铌的加入对改善上述性能有益。
表1
项目 抗拉强度 磨损率 耐腐蚀性
单位 MPa ×10-10g/N·m
实施例1 1248 0.13 通过
实施例2 1253 0.10 通过
实施例3 1260 0.08 通过
实施例4 1270 0.06 通过
实施例5 1274 0.03 通过
对比例1 1150 0.28 不通过
对比例2 1209 0.20 不通过
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制;凡本行业的普通技术人员均可按以上所述而顺畅地实施本发明;但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等,均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种粉末冶金汽车零部件齿轮,其特征在于,是由如下按重量百分比计的各组分制成:钒粉0.02wt%-0.03wt%、锆粉0.05wt%-0.08wt%、钼粉0.3wt%-0.5wt%、铬粉0.7wt%-1wt%、铜粉1wt%-2wt%、镓粉0.03wt%-0.05wt%、锗粉0.01wt%-0.02wt%、钴粉0.1wt%-0.3wt%、碲粉0.001wt%-0.003wt%、钇粉0.01wt%-0.03wt%、M粉0.1wt%-0.4wt%、硼粉0.001wt%-0.002wt%、钡粉0.01wt%-0.03wt%、润滑剂0.02wt%-0.04wt%、纳米硅化铌0.01wt%-0.03wt%、纳米氮化硼0.01wt%-0.03wt%、石墨烯纳米纤维0.01wt%-0.03wt%、铸石粉0.01wt%-0.03wt%,余量为铁粉;所述M粉为铝粉、镍粉、钪粉、铌粉、铪粉中的至少一种。
2.如权利要求1所述的粉末冶金汽车零部件齿轮,其特征在于,所述石墨烯纳米纤维的平均直径为2-100nm,长度为3-10微米。
3.如权利要求1所述的粉末冶金汽车零部件齿轮,其特征在于,所述钒粉的粒径为800-1000目;所述锆粉的粒径为900-1100目;所述钼粉的粒径为1000-1400目;所述铬粉的粒径为900-1100目;所述铜粉的粒径为1200-1600目;所述镓粉的粒径为900-1100目;所述锗粉的粒径为1000-1400目;所述钴粉的粒径为800-1100目。
4.如权利要求1所述的粉末冶金汽车零部件齿轮,其特征在于,所述碲粉的粒径为1000-1400目;所述钇粉的粒径为900-1100目;所述M粉的粒径为1000-1400目;所述硼粉的粒径为900-1100目;所述钡粉的粒径为1000-1400目;所述润滑剂为硬脂酸锌。
5.如权利要求1所述的粉末冶金汽车零部件齿轮,其特征在于,所述纳米硅化铌的粒径为20-80nm;所述纳米氮化硼的粒径为10-60nm;所述铸石粉的粒径为900-1100目;所述铁粉的粒径为1000-1400目。
6.如权利要求1所述的粉末冶金汽车零部件齿轮,其特征在于,所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备组分还包括:硅硼碳氮聚合物0.1wt%-0.2wt%、过氧化二异丙苯0.001wt%-0.002wt%、2,2'-二烯丙基双酚A 0.02wt%-0.05wt%。
7.一种如权利要求1-6任一项所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、按重量百分比称取各组分,混合均匀后,在160-180℃下干燥3-5小时,再装入模具中,压制成型,得到压坯;
步骤S2、将压坯依次进行烧结和热处理,得到粉末冶金汽车零部件齿轮。
8.如权利要求7所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述压制成型的压力为500-600MPa;步骤S2中所述烧结是在真空气氛中进行的,为分段烧结,温度 640-700℃,烧结25-45分钟;温度850-900℃,烧结55-95分钟;温度1240-1300℃,烧结85-125分钟。
9.如权利要求7所述粉末冶金汽车零部件齿轮的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述烧结热处理包括依次进行的淬火处理和回火处理;所述淬火处理的温度为900-1000℃,保温时间为1-2小时,油冷至室温;所述回火处理的温度为400-500℃,保温时间为1-3小时。
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