一種粉末冶金齒輪及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于粉末冶金領(lǐng)域，具體涉及一種粉末冶金齒輪及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作 為原料，經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。
[0003] 齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品中應(yīng)用最廣的一種機(jī)械傳動(dòng)，這是因?yàn)樗鼙ＷC恒定的 傳動(dòng)比，具有傳動(dòng)功率范圍大、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。采用冶金工藝制造的齒輪可以保證 齒輪形位和尺寸公差的一致性，但由于齒輪的工作環(huán)境復(fù)雜，對(duì)其性能有了更高的要求。
[0004] 授權(quán)公告號(hào)為CN 102179519 B的專利公開(kāi)了一種粉末冶金轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，其抗壓力和 耐鹽霧性能有待提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種粉末冶金齒輪及其制備方法， 制得的齒輪在齒部HRC高的同時(shí)，能夠提高抗壓和耐鹽霧性能，制備工藝簡(jiǎn)單，具有良好的 市場(chǎng)前景。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種粉末冶金齒輪，由以下質(zhì)量份的各組分組成：鎳 粉12-24份、銅粉1_13份、錯(cuò)粉5_15份、錯(cuò)英砂2_10份、鋅粉8_19份、二氧化二錯(cuò)4_11份、 鐵粉35-51份、硼粉3-10份、草酸鈣2-16份。
[0007] 優(yōu)選的，一種粉末冶金齒輪，由以下質(zhì)量份的各組分組成：鎳粉15-22份、銅粉 4_11份、錯(cuò)粉7_12份、錯(cuò)英砂5_9份、鋅粉10-16份、二氧化二錯(cuò)7_10份、鐵粉38_46份、硼 粉4-8份、草酸|丐5-13份。
[0008] 更優(yōu)選的，一種粉末冶金齒輪，由以下質(zhì)量份的各組分組成：鎳粉19份、銅粉8份、 鋁粉9份、鋯英砂6份、鋅粉13份、三氧化二鋁8份、鐵粉42份、硼粉6份、草酸鈣10份。
[0009] -種粉末冶金齒輪的制備方法，包括以下步驟：
[0010] (1)按上述質(zhì)量份，鎳粉、銅粉、錯(cuò)粉、錯(cuò)英砂、鋅粉、三氧化二錯(cuò)、鐵粉、硼粉、草酸 鈣粉碎后混合均勻，過(guò)篩，得到混合料；
[0011] (2)將步驟（1)所得混合料采用粉末冶金雙向浮動(dòng)壓制工藝，單位壓制壓力為 550-800MPa，壓制成型得到毛坯；
[0012] (3)將步驟⑵所得毛坯燒結(jié)至1100-1300°C，保溫2-4h后取出，隨爐冷卻后即得 所述粉末冶金齒輪。
[0013] 上述步驟⑴過(guò)篩過(guò)程中采用80-150目篩網(wǎng)。
[0014] 上述步驟⑶燒結(jié)過(guò)程中燒結(jié)壓力為8-1 lKg/cm2。
[0015] 有益效果：本發(fā)明制得的粉末冶金齒輪齒部抗壓力在5920-6015N之間，齒部HRC 均多30, 24小時(shí)鹽霧試驗(yàn)后無(wú)紅銹出現(xiàn)，由于組分之間的協(xié)同作用，在齒部HRC高的同時(shí)， 能夠提高抗壓和耐鹽霧性能，制備工藝簡(jiǎn)單，具有良好的市場(chǎng)前景。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1
[0017] -種粉末冶金齒輪，由以下質(zhì)量份的各組分組成：鎳粉12份、銅粉1份、鋁粉5份、 鋯英砂2份、鋅粉8份、三氧化二鋁4份、鐵粉35份、硼粉3份、草酸鈣2份。
[0018] 制備方法：
[0019] (1)按上述質(zhì)量份，鎳粉、銅粉、錯(cuò)粉、錯(cuò)英砂、鋅粉、三氧化二錯(cuò)、鐵粉、硼粉、草酸 鈣粉碎后混合均勻，過(guò)80目篩網(wǎng)，得到混合料；
[0020] (2)將步驟⑴所得混合料采用粉末冶金雙向浮動(dòng)壓制工藝，單位壓制壓力為 550MPa，壓制成型得到毛坯；
[0021] (3)將步驟⑵所得毛坯燒結(jié)至1100°C，燒結(jié)壓力為8Kg/cm2,保溫2h后取出，隨 爐冷卻后即得所述粉末冶金齒輪。
[0022] 實(shí)施例2
[0023] -種粉末冶金齒輪，由以下質(zhì)量份的各組分組成：鎳粉24份、銅粉13份、鋁粉15 份、鋯英砂10份、鋅粉19份、三氧化二鋁11份、鐵粉51份、硼粉10份、草酸鈣16份。
[0024] 制備方法：
[0025] ⑴按上述質(zhì)量份，鎳粉、銅粉、佳S粉、錯(cuò)英砂、鋅粉、三氧化二錯(cuò)、鐵粉、硼粉、草酸 鈣粉碎后混合均勻，過(guò)150目篩網(wǎng)，得到混合料；
[0026] (2)將步驟（1)所得混合料采用粉末冶金雙向浮動(dòng)壓制工藝，單位壓制壓力為 800MPa，壓制成型得到毛坯；
[0027] (3)將步驟（2)所得毛坯燒結(jié)至1300°C，燒結(jié)壓力為llKg/cm2,保溫4h后取出，隨 爐冷卻后即得所述粉末冶金齒輪。
[0028] 實(shí)施例3
[0029] -種粉末冶金齒輪，由以下質(zhì)量份的各組分組成：鎳粉15份、銅粉4份、鋁粉7份、 鋯英砂5份、鋅粉10份、三氧化二鋁7份、鐵粉38份、硼粉4份、草酸鈣5份。
[0030] 制備方法：
[0031] (1)按上述質(zhì)量份，鎳粉、銅粉、錯(cuò)粉、錯(cuò)英砂、鋅粉、三氧化二錯(cuò)、鐵粉、硼粉、草酸 鈣粉碎后混合均勻，過(guò)100目篩網(wǎng)，得到混合料；
[0032] (2)將步驟（1)所得混合料采用粉末冶金雙向浮動(dòng)壓制工藝，單位壓制壓力為 600MPa，壓制成型得到毛坯；
[0033] (3)將步驟（2)所得毛坯燒結(jié)至1150Γ，燒結(jié)壓力為9Kg/cm2,保溫2. 5h后取出， 隨爐冷卻后即得所述粉末冶金齒輪。
[0034] 實(shí)施例4
[0035] -種粉末冶金齒輪，由以下質(zhì)量份的各組分組成：鎳粉22份、銅粉11份、鋁粉12 份、鋯英砂9份、鋅粉16份、三氧化二鋁10份、鐵粉46份、硼粉8份、草酸鈣13份。
[0036] 制備方法：
[0037] ⑴按上述質(zhì)量份，鎳粉、銅粉、佳S粉、錯(cuò)英砂、鋅粉、三氧化二錯(cuò)、鐵粉、硼粉、草酸 鈣粉碎后混合均勻，過(guò)120目篩網(wǎng)，得到混合料；
[0038] (2)將步驟⑴所得混合料采用粉末冶金雙向浮動(dòng)壓制工藝，單位壓制壓力為 700MPa，壓制成型得到毛坯；
[0039] (3)將步驟（2)所得毛坯燒結(jié)至1250°C，燒結(jié)壓力為lOKg/cm2,保溫3. 5h后取出， 隨爐冷卻后即得所述粉末冶金齒輪。
[0040] 實(shí)施例5
[0041] -種粉末冶金齒輪，由以下質(zhì)量份的各組分組成：鎳粉19份、銅粉8份、鋁粉9份、 鋯英砂6份、鋅粉13份、三氧化二鋁8份、鐵粉42份、硼粉6份、草酸鈣10份。
[0042] 制備方法：
[0043] (1)按上述質(zhì)量份，鎳粉、銅粉、佳S粉、錯(cuò)英砂、鋅粉、三氧化二錯(cuò)、鐵粉、硼粉、草酸 鈣粉碎后混合均勻，過(guò)120目篩網(wǎng)，得到混合料；
[0044] (2)將步驟（1)所得混合料采用粉末冶金雙向浮動(dòng)壓制工藝，單位壓制壓力為 650MPa，壓制成型得到毛坯；
[0045] (3)將步驟（2)所得毛坯燒結(jié)至1200°C，燒結(jié)壓力為9. 5Kg/cm2,保溫3h后取出， 隨爐冷卻后即得所述粉末冶金齒輪。
[0046] 對(duì)比例
[0047] 授權(quán)公告號(hào)為CN 102179519 B的專利公開(kāi)了一種粉末冶金轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，制備過(guò)程 為：將配方比例的各組分原料進(jìn)行均勻混合，通過(guò)壓制成形，壓制壓力為550~650MPa ;然 后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1120~1250Γ，燒結(jié)時(shí)間為30~40分鐘，然后冷卻降至室溫，再 進(jìn)行精加工；再進(jìn)行熱處理工序：先淬火，淬火溫度為850~900°C，淬火時(shí)間2. 8~3. 2小 時(shí)；再進(jìn)行回火，回火溫度為150~200°C，回火時(shí)間1. 8~2. 2小時(shí)，然后冷卻到室溫，得 到粉末冶金傳動(dòng)齒輪；所述配方比例的各組分原料的重量百分比為：鎳1 %~5 %，銅1 %~ 3%，鉬0. 5%~2%，石墨0. 5%~0.9%，潤(rùn)滑劑0.6%~0.9%，切削劑0. 3%~0. 5%，其 余為鐵。
[0048] 性能測(cè)試：
[0049] 實(shí)施例1-5和對(duì)比例制得的粉末冶金齒輪性能測(cè)試結(jié)果如下表所示：
[0051] 從上表中可以看出：實(shí)施例1-5制得的粉末冶金齒輪齒部抗壓力在5920-6015N之 間，齒部HRC均多30, 24小時(shí)鹽霧試驗(yàn)后無(wú)紅銹出現(xiàn)；而對(duì)比例制得的粉末冶金齒輪齒部 抗壓力為4625N，24小時(shí)鹽霧試驗(yàn)后出現(xiàn)部分紅銹。由此可知，本發(fā)明制得的粉末冶金齒輪 由于組分之間的協(xié)同作用，在齒部HRC高的同時(shí)，能夠提高抗壓和耐鹽霧性能，制備工藝簡(jiǎn) 單，具有良好的市場(chǎng)前景。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種粉末冶金齒輪，其特征在于，由以下質(zhì)量份的組分組成：鎳粉12-24份、銅粉 1_13份、錯(cuò)粉5_15份、錯(cuò)英砂2_10份、鋅粉8_19份、二氧化二錯(cuò)4_11份、鐵粉35-51份、硼 粉3-10份、草酸|丐2-16份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末冶金齒輪，其特征在于，由以下質(zhì)量份的組分組成：鎳粉 15-22份、銅粉4-11份、鋁粉7-12份、鋯英砂5-9份、鋅粉10-16份、三氧化二鋁7-10份、鐵 粉38-46份、硼粉4-8份、草酸鈣5-13份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末冶金齒輪，其特征在于，由以下質(zhì)量份的組分組成：鎳粉 19份、銅粉8份、鋁粉9份、鋯英砂6份、鋅粉13份、三氧化二鋁8份、鐵粉42份、硼粉6份、 草酸鈣10份。4. 權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)所述的粉末冶金齒輪的制備方法，其特征在于：包括以下 步驟： (1) 按上述質(zhì)量份，鎳粉、銅粉、錯(cuò)粉、錯(cuò)英砂、鋅粉、三氧化二錯(cuò)、鐵粉、硼粉、草酸f丐粉 碎后混合均勻，過(guò)篩，得到混合料； (2) 將步驟（1)所得混合料采用粉末冶金雙向浮動(dòng)壓制工藝，單位壓制壓力為 550-800MPa，壓制成型得到毛坯； (3) 將步驟（2)所得毛坯燒結(jié)至1100-1300°C，保溫2-4h后取出，隨爐冷卻后即得所述 粉末冶金齒輪。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的粉末冶金齒輪的制備方法，其特征在于：所述步驟（1)過(guò)篩過(guò) 程中采用80-150目篩網(wǎng)。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的粉末冶金齒輪的制備方法，其特征在于：所述步驟（3)燒結(jié)過(guò) 程中燒結(jié)壓力為8-llKg/cm2。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種粉末冶金齒輪及其制備方法，該齒輪由以下質(zhì)量份的各組分組成：鎳粉12-24份、銅粉1-13份、鋁粉5-15份、鋯英砂2-10份、鋅粉8-19份、三氧化二鋁4-11份、鐵粉35-51份、硼粉3-10份、草酸鈣2-16份。本發(fā)明制得的齒輪在齒部HRC高的同時(shí)，能夠提高抗壓和耐鹽霧性能，制備工藝簡(jiǎn)單，具有良好的市場(chǎng)前景。
【IPC分類】C22C32/00, B22F1/00, C22C30/06, B22F3/16, B22F5/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105149590
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510540759
【發(fā)明人】劉莉, 王爽, 邱晶, 劉曉東, 黃明明
【申請(qǐng)人】蘇州萊特復(fù)合材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月28日