一種叉車同步器齒環(huán)的粉末鍛造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種叉車同步器齒環(huán)的粉末鍛造方法，其包括配料及混料、壓制、燒結(jié)、鍛造、熱處理、表面噴丸強化處理等步驟。本發(fā)明通過A合金鋼和B合金鋼的復合，并采用粉末鍛造技術(shù)及熱處理工藝，使制得的叉車同步器齒環(huán)材料具有優(yōu)異的耐磨性，同時具有較高的機械強度，較好的沖擊韌性和塑性等特點。
【專利說明】
一種叉車同步器齒環(huán)的粉末鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種叉車同步器齒環(huán)的粉末鍛造方法，屬于粉末鍛造技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]同步器是叉車變速器的關(guān)鍵部分，它的工作原理是利用一對錐形摩擦副產(chǎn)生摩擦力，使得嚙合齒輪的圓周速度達到相等并平穩(wěn)地進入嚙合。由于換檔齒環(huán)及相連接的齒輪要在一兩秒鐘內(nèi)加速(減速)到同步換檔，所以這種快速多變的摩擦使同步器的螺紋錐面處于惡劣的工作條件下，因而對同步器齒環(huán)材料的耐磨性提出了更高的要求。粉末鍛造技術(shù)是常規(guī)的粉末冶金工藝和精密鍛造有機結(jié)合而發(fā)展起來的一項頗具有市場競爭力的少、無切削金屬加工方法，以金屬粉末為原料，經(jīng)過預成形壓制，在保護氣氛中進行加熱燒結(jié)及作為鍛造毛坯，然后在壓力機上一次鍛造成形和實現(xiàn)無飛邊精密模鍛，獲得了與普通模鍛件相同密度、形狀復雜的精密鍛件。它既有粉末冶金成形性能較好的優(yōu)點，又發(fā)揮鍛造變形有效地改變金屬材料組織和性能作用的特點，使粉末冶金和鍛造工藝在生產(chǎn)上取得了新的突破，特別適宜大批量生產(chǎn)高性能、形狀復雜的結(jié)構(gòu)零件，因此具有廣闊的應用前景。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種叉車同步器齒環(huán)的粉末鍛造方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種叉車同步器齒環(huán)的粉末鍛造方法，包括以下步驟:a、配料及混料按照質(zhì)量比3-5:1-2的比例稱取A合金鋼粉末和B合金鋼粉末，準確稱取粉重后，置于混料機內(nèi)混合15_20min，至分布均勾；b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機上壓制成同步器齒環(huán)預成形坯，壓制壓力為5-8t/cm2 ；c、燒結(jié)將上述制得的同步器齒環(huán)預成形坯在通有保護氣氛的燒結(jié)爐中進行燒結(jié)處理:首先在氮氣保護氣氛下升溫至580-640°C，保溫0.5-lh，再在二氧化碳保護氣氛下升溫至820-880 °C，保溫l_2h，然后在氬氣保護氣氛下降溫至480-560°C，保溫0.5-lh，再在氫氣保護氣氛下升溫至900-950 °C，保溫l_2h，再在一氧化碳保護氣氛升溫至1080-1160 °C，保溫2-3h;d、鍛造將燒結(jié)處理后的同步器齒環(huán)預成形坯直接從燒結(jié)爐內(nèi)送入壓力機模具中進行鍛造，出爐至鍛壓時間為6-8s，鍛壓力為7-9t/cm2，終鍛溫度為870-890°C ;e、熱處理將上述制得的鍛件加熱至1020-1060°C，保溫l_2h，再降溫至870-910°C，保溫2-3h，風冷淬火后加熱至220-260°C，保溫6-8h，再加熱至440-480°C，保溫2-4h，隨爐空冷，再加熱至 520-570°C，保溫l_2h，水冷淬火后加熱至980-1040°C，保溫0.5-lh，再降溫至680-720°C，保溫l-2h，隨爐空冷，再加熱至380-440 °C，保溫3-5h，油冷淬火后加熱至245-285 °C，保溫4-7h，出爐空冷；f、表面噴丸強化處理采用0.05mm不銹鋼彈丸，噴射距離為4-5cm，在0.6-0.8MPa壓力下在鍛件表面處理20-30min〇
[0005] 所述A合金鋼的化學成分質(zhì)量百分比為:C 0.2-0.5%、Si 0.6-1.2%、Cr 2.1-3.3%、 Mn 1.9-2.6%、Mo 1.2-1.6%、V 0.4-0.8%、Ta 0.3-0.5%、Er 0.04-0.06%、Yb 0.03-0.05%、P < 0.02%、S < 0.01%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)。
[0006] 所述B合金鋼的化學成分質(zhì)量百分比為:C 1.2_1.8%、Si 0.4_0.8%、W 2.2_3.4%、 Cr 4.4-5?6%、Mo 1.7-2.9%、A1 1.0-1.5%、Mn 0.3-0.6%、Nb 0.2-0.4%、Sm 0.03-0.06%、Gd 0 ? 02-0 ? 04%、P < 0 ? 03%、S < 0 ? 03%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)。
[0007]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過A合金鋼和B合金鋼的復合，并采用粉末鍛造技術(shù)及熱處理工藝，使制得的叉車同步器齒環(huán)材料具有優(yōu)異的耐磨性，同時具有較高的機械強度，較好的沖擊韌性和塑性等特點。且本發(fā)明方法生產(chǎn)周期短，勞動強度低，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，鍛件質(zhì)量好。【具體實施方式】
[0008] —種叉車同步器齒環(huán)的粉末鍛造方法，包括以下步驟:a、配料及混料按照質(zhì)量比4:1的比例稱取A合金鋼粉末和B合金鋼粉末，準確稱取粉重后，置于混料機內(nèi)混合18min，至分布均勾；上述A合金鋼的化學成分質(zhì)量百分比為:C 0.2-0.5%、Si 0.6-1.2%、Cr 2.1-3.3%、Mn 1.9-2.6%、Mo 1.2-1.6%、V 0.4-0.8%、Ta 0.3-0.5%、Er 0.04-0.06%、Yb 0.03-0.05%、P< 0.02%、S < 0.01%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；上述B合金鋼的化學成分質(zhì)量百分比為:C 1.2-1.8%、Si 0.4-0.8%、W 2.2-3.4%、Cr 4.4-5.6%、Mo 1.7-2.9%、A1 1.0-1.5%、Mn 0.3-0.6%、Nb 0.2-0.4%、Sm 0.03-0.06%、Gd 0 ? 02-0 ? 04%、P < 0 ? 03%、S < 0 ? 03%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機上壓制成同步器齒環(huán)預成形坯，壓制壓力為6t/cm2;c、燒結(jié)將上述制得的同步器齒環(huán)預成形坯在通有保護氣氛的燒結(jié)爐中進行燒結(jié)處理:首先在氮氣保護氣氛下升溫至620°C，保溫0.5h，再在二氧化碳保護氣氛下升溫至860°C，保溫 1.5h，然后在氬氣保護氣氛下降溫至530°C，保溫0.5h，再在氫氣保護氣氛下升溫至920°C， 保溫lh，再在一氧化碳保護氣氛升溫至1120°C，保溫2h;d、鍛造將燒結(jié)處理后的同步器齒環(huán)預成形坯直接從燒結(jié)爐內(nèi)送入壓力機模具中進行鍛造，出爐至鍛壓時間為7s，鍛壓力為8t/cm2,終鍛溫度為880°C;e、熱處理將上述制得的鍛件加熱至1040°C，保溫1.5h，再降溫至880°C，保溫2h，風冷淬火后加熱至250°C，保溫7h，再加熱至460°C，保溫3h，隨爐空冷，再加熱至550°C，保溫1.5h，水冷淬火后加熱至1020°C，保溫0.5h，再降溫至690°C，保溫lh，隨爐空冷，再加熱至420°C，保溫4h，油冷淬火后加熱至265°C，保溫6h，出爐空冷；f、表面噴丸強化處理采用0.05mm不銹鋼彈丸，噴射距離為5cm，在0.7MPa壓力下在鍛件表面處理25min。
[0009]經(jīng)檢測，上述制得的同步器齒環(huán)材料的主要力學性能為:硬度66.2HRC，抗拉強度 1058MPa，屈服強度979MPa，沖擊韌性68.2 J/cm2，伸長率12.9%。
【主權(quán)項】
1.一種叉車同步器齒環(huán)的粉末鍛造方法，其特征在于，包括以下步驟:a、配料及混料按照質(zhì)量比3-5:1-2的比例稱取A合金鋼粉末和B合金鋼粉末，準確稱取粉重后，置于混 料機內(nèi)混合15_20min，至分布均勾；b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機上壓制成同步器齒環(huán)預成形坯，壓制壓力為5-8t/cm2;c、燒結(jié)將上述制得的同步器齒環(huán)預成形坯在通有保護氣氛的燒結(jié)爐中進行燒結(jié)處理:首先在 氮氣保護氣氛下升溫至580-640°C，保溫0.5-lh，再在二氧化碳保護氣氛下升溫至820-880 °C，保溫l_2h，然后在氬氣保護氣氛下降溫至480-560°C，保溫0.5-lh，再在氫氣保護氣氛下 升溫至900-950 °C，保溫l_2h，再在一氧化碳保護氣氛升溫至1080-1160 °C，保溫2-3h;d、鍛造將燒結(jié)處理后的同步器齒環(huán)預成形坯直接從燒結(jié)爐內(nèi)送入壓力機模具中進行鍛造，出 爐至鍛壓時間為6-8s，鍛壓力為7-9t/cm2，終鍛溫度為870-890°C ;e、熱處理將上述制得的鍛件加熱至1020-1060°(:，保溫1-211，再降溫至870-910°(:，保溫2-311，風 冷淬火后加熱至220-260°C，保溫6-8h，再加熱至440-480°C，保溫2-4h，隨爐空冷，再加熱至 520-570°C，保溫l_2h，水冷淬火后加熱至980-1040°C，保溫0.5-lh，再降溫至680-720°C，保 溫l-2h，隨爐空冷，再加熱至380-440 °C，保溫3-5h，油冷淬火后加熱至245-285 °C，保溫4-7h，出爐空冷；f、表面噴丸強化處理采用0.05mm不銹鋼彈丸，噴射距離為4-5cm，在0.6-0.8MPa壓力下在鍛件表面處理20-30min〇2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的叉車同步器齒環(huán)的粉末鍛造方法，其特征在于，所述A合金鋼 的化學成分質(zhì)量百分KS:C0.2-0.5%、Si0.6-1.2%、Cr2.1-3.3%、Mnl.9-2.6%、Mol.2-1.6%、V 0.4-0.8%、Ta 0.3-0.5%、Er 0.04-0.06%、Yb 0.03-0.05%、P<0.02%、S <0.01%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的叉車同步器齒環(huán)的粉末鍛造方法，其特征在于，所述B合金鋼 的化學成分質(zhì)量百分KS:C1.2-1.8%、Si0.4-0.8%、W2.2-3.4%、Cr4.4-5.6%、Mol.7-2.9%、A1 1.0-1.5%、Mn 0.3-0.6%、Nb 0.2-0.4%、Sm 0.03-0.06%、Gd 0.02-0.04%、P< 0.03%、S < 0.03%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)。
【文檔編號】B22F3/02GK105983691SQ201610033204
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年1月19日
【發(fā)明人】呂青堂, 陳棟, 李文宇
【申請人】安徽藍博旺機械集團振鄴機械有限公司