專利名稱：一種制造齒輪的材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造齒輪的材料，尤其涉及一種制造工業(yè)打印機(jī)用齒輪的材料。
背景技術(shù)：
為滿足煤礦嚴(yán)酷的工況條件，國外煤礦機(jī)械重載齒輪多采用含鎳及鉬的齒輪材 料。近年來，我國多數(shù)國產(chǎn)煤礦機(jī)械的重載齒輪大都采用18Cr2Ni4WA鋼。該鋼種的采用基 本上消除了斷齒等早期失效現(xiàn)象，但這種材料價(jià)格偏高，且熱處理工藝復(fù)雜。中國礦業(yè)大學(xué)對現(xiàn)無鎳齒輪鋼15CrMn2SiMo及低鎳齒輪鋼18CrMnNiMo進(jìn)行 了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，上述無鎳和低鎳齒輪鋼的靜強(qiáng)度及滲碳淬火后的靜彎性能與 18Cr2Ni4WA相接近；前者的沖擊韌性值甚至優(yōu)于18Cr2Ni4WA ；無鎳基低鎳鋼的疲勞性能也 可與18Cr2Ni4WA相媲美。目前，18CrMnNiMo鋼已在160kW減速器上使用，效果良好。煤炭科學(xué)研究總院太原分院在采掘機(jī)械重載齒輪材料的選擇方面也就無鎳齒輪 鋼15CrMn2SiMo及低鎳齒輪鋼18CrMnNiMo代替18Cr2Ni4WA問題進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果 表明，18CrMnNiMo完全可以代替18Cr2Ni4WA。天津盛昌齒輪有限公司和天津熱處理研究所聯(lián)合對低碳貝氏體鋼及其滲碳工藝 在轎車齒輪上的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究，結(jié)果表明，低碳空冷貝氏體鋼經(jīng)930°C滲碳池，強(qiáng)滲 與擴(kuò)散時(shí)間比為1比1。工件表面含碳量為0.85%。對比試驗(yàn)表明，低碳貝氏體鋼經(jīng)過滲 碳?xì)獯愫?，工件變形量明顯小于20CrMnTi鋼。低碳貝氏體鋼不但滲碳工藝性能良好，力學(xué) 性能優(yōu)良，而且可采用滲碳?xì)饫浯慊饛亩鴾p少小轎車齒輪滲碳淬火變形量，并可較經(jīng)濟(jì)的 提高其制造精度和性能，對轎車變速器齒輪、后橋齒輪等零件具有重要推廣應(yīng)用價(jià)值。西北工業(yè)大學(xué)研制成功的系列準(zhǔn)貝氏體鋼，具有高強(qiáng)高韌、工藝簡單、成本低廉等 優(yōu)點(diǎn)，已得到廣泛應(yīng)用。為了將其用于滲碳零件，又設(shè)計(jì)出準(zhǔn)貝氏體滲碳鋼BZ18Q，其具有優(yōu) 異的綜合力學(xué)性能。將BZ18Q準(zhǔn)貝氏體鋼用于某汽車輸出軸五檔齒輪，滲碳油冷后根據(jù)汽 車齒輪相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對隨爐試樣進(jìn)行評(píng)定檢測，結(jié)果符合有關(guān)技術(shù)要求。將準(zhǔn)貝氏體鋼齒輪裝 車路試，行車一定歷程后拆下進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)齒輪跨球距在跑車前后基本無變化，嚙合齒面 光滑無麻點(diǎn)。試驗(yàn)表明，BZ18Q準(zhǔn)貝氏體滲碳鋼可用于制造汽車齒輪，并可替代一些含鎳較 多的優(yōu)質(zhì)合金滲碳鋼。在齒輪的設(shè)計(jì)制造中，常采用含碳量約0. 4%的碳鋼或合金鋼，如ZG310 570、 ZG340 640、ZG35SiMn及ZG42SiMn等。鑄鋼的機(jī)械性能不及鍛軋制鋼材，但流動(dòng)性較好， 鑄鋼的強(qiáng)度雖與球墨鑄鐵相近，但其沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度均比球墨鑄鐵高得多。因此，鑄鋼 常用于制造對強(qiáng)度要求不很高，但形狀復(fù)雜、直徑較大的齒輪。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述因素，本發(fā)明的目的在于提供一種制造齒輪的材料，能適合于制造工業(yè) 打印機(jī)內(nèi)使用的齒輪。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種制造齒輪的材料，包括0. 3% 0. 8%的P，以及余量的Fe，所述的材料為粉末狀混合物。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的材料包括0. 4% 0. 6%的P，以及余量的Fe， 所述的材料為粉末狀混合物。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的材料包括0. 5%的P，以及余量的Fe，所述的 材料為粉末狀混合物。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的粉末狀混合為用于制造適合于打印機(jī)用的齒 輪。本發(fā)明提供的制造齒輪用的材料，由于在鐵中加入了適量的磷，因此制造出來的 齒輪性能得以改善。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖
對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能 更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。本發(fā)明實(shí)施例中，以工業(yè)打印機(jī)內(nèi)的齒輪制造為例說明本發(fā)明材料的設(shè)計(jì)和應(yīng) 用，但本發(fā)明并不限于此，也可以應(yīng)用在其他相關(guān)設(shè)備上，尤其對于齒輪精度和技術(shù)等級(jí)要 求比較高的產(chǎn)品領(lǐng)域。在本發(fā)明實(shí)施例中，制造齒輪的材料包括0. 3 % 0. 8 %的磷，以及余量的鐵，其 中磷的含量優(yōu)選為0. 4% 0. 6%，本發(fā)明實(shí)施例中磷的含量為0. 5%，其余鐵的含量為 95. 5%。所述的材料為粉末狀混合物，通過粉末冶金技術(shù)，將粉末混合物在加工設(shè)備上壓制 成預(yù)先設(shè)計(jì)的齒輪，完成齒輪的第一步加工。之后對齒輪進(jìn)行后續(xù)工序處理，包括熱處理、 退火、滲碳等。高頻感應(yīng)加熱技術(shù)作為對齒輪制造后的后續(xù)工序進(jìn)行使用，利用高頻電流對零件 局部電阻加熱淬火。通高頻電流時(shí)，試樣、電觸頭和感應(yīng)器連成一回路，感應(yīng)器下方的試樣 表面既是受感導(dǎo)體，又是高頻電路中的一段導(dǎo)體。這樣，試樣局部表面不僅被感應(yīng)加熱，而 且還被電阻加熱。更換不同的感應(yīng)器，可以加熱不同形狀的試樣表面。與傳統(tǒng)的高頻加熱 相比，試樣表面加熱電流更集中，密度更大，加熱速度更快。用這種方法加熱工件表面的功 率密度使傳統(tǒng)感應(yīng)加熱的數(shù)倍，可對試樣表面實(shí)施高能率熱處理。該工藝加熱設(shè)備簡單，操作和傳統(tǒng)感應(yīng)加熱一樣方便。用于齒條齒面淬火，通過分 析齒條的外觀，表面硬度、組織、淬硬層深度及硬度分布得出，有了功率足夠的高頻機(jī)和合 理的夾具，調(diào)整好工藝，就能淬出合格的零件，而且效率高，無需回火，是一種節(jié)省能源，降 低成本的好辦法。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或 替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限 定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種制造齒輪的材料，包括0. 3% 0.8%&Ρ，以及余量的狗，所述的材料為粉末狀 混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造齒輪的材料，其特征在于，所述的材料包括0.4% 0. 6%的P，以及余量的狗，所述的材料為粉末狀混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造齒輪的材料，其特征在于，所述的材料包括0.5%的P，以 及余量的狗，所述的材料為粉末狀混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造齒輪的材料，其特征在于所述的粉末狀混合為用于制造 適合于打印機(jī)用的齒輪。
全文摘要
一種制造齒輪的材料，包括0.3％～0.8％的P，以及余量的Fe，所述的材料為粉末狀混合物；本發(fā)明提供的制造齒輪用的材料，由于在鐵中加入了適量的磷，因此制造出來的齒輪性能得以改善，尤其適合在高精度產(chǎn)品例如工業(yè)打印機(jī)產(chǎn)品上齒輪的制造。
文檔編號(hào)C22C38/00GK102071354SQ200910252219
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者朱杏根, 翁星宏 申請人:常熟市迅達(dá)粉末冶金有限公司