一种粉末冶金双联齿轮及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410307652.X

申请日:

2014.06.30

公开号:

CN104070160A

公开日:

2014.10.01

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B22F 1/00申请日:20140630|||公开

IPC分类号:

B22F1/00; B22F5/08; B22F3/16; C22C38/52

主分类号:

B22F1/00

申请人:

张家港振江粉末冶金制品有限公司

发明人:

刘爱民; 许荣玉; 宁上中

地址:

215611 江苏省苏州市张家港市塘桥镇人民东路307号张家港振江粉末冶金制品有限公司

优先权:

专利代理机构:

张家港市高松专利事务所(普通合伙) 32209

代理人:

陈晓岷

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内容摘要

本发明公开了一种粉末冶金双联齿轮,按质量份数,由以下粉末原料配方压制而成:水雾化铁粉100份、铜粉2.0-2.5份、石墨粉0.5-0.8份、镍粉2.0-3.0份、钼粉0.4-0.8份、铬粉1.0-1.5份、钴粉0.2-0.5份、微粉蜡0.5-0.8份;其制备步骤为:先对粉末原料进行分步混合,然后经压制、烧结、热处理、表面振动研磨后得到最终产品双联齿轮,生产出的粉末冶金双联齿轮具有高精度、高强度、高硬度等优点。

权利要求书

1.  一种粉末冶金双联齿轮,按质量份数计,由下述原料制成:水雾化铁粉100份、铜粉2.0-2.5份、石墨粉0.5-0.8份、镍粉2.0-3.0份、钼粉0.4-0.8份、铬粉1.0-1.5份、钴粉0.2-0.5份、微粉蜡0.5-0.8份。

2.
  权利要求1所述的一种粉末冶金双联齿轮的制备方法,其步骤为:
1)混料:将占水雾化铁粉总量40~60%的水雾化铁粉加入混粉机中,然后,向混粉机中加入铜粉、镍粉、铬粉、钴粉和钼粉,再向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉,搅拌均匀;然后将石墨粉和微粉蜡加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,放置至少12小时,得合金铁基混合粉末;
2)压制:将步骤1)所得合金铁基混合粉末装入模具中,在580~620MPa的压力下压制成型;
3)烧结:将步骤2)所得压制成型的生坯放入通过式网带烧结炉中,在氢气与氮气混合气体保护下,网带以80~90毫米/秒的速度行进,进行三阶段烧结处理;
4)热处理:将步骤3)烧结处理结束后的锥齿轮放入渗碳炉内,进行碳氮共渗处理;
5)表面振动研磨:将步骤4)热处理结束后的双联齿轮与刚玉研磨石按质量比1:2.5~3.5放入振动研磨机中,再加入占双联齿轮质量0.4~0.6%的光亮剂和占双联齿轮质量0.4~0.6%的抛光剂,研磨1小时以上,然后依次经过清洗、浸油,得到表面光滑的粉末冶金双联齿轮。

3.
  根据权利要求2所述的粉末冶金双联齿轮的制备方法,其特征在于:步骤3)烧结过程中,所述三阶段烧结处理为:预热段阶段,温度为450~850℃,时间不少于60分钟;高温段合金化阶段,温度为1050-1150℃,时间不少于2小时;冷却阶段,出炉。

4.
  根据权利要求2所述的粉末冶金双联齿轮的制备方法,其特征在于:步 骤4)热处理过程中,所述的碳氮共渗处理条件:处理温度880±5℃、碳势0.8±0.1的条件下保温3小时以上,然后,用淬火油冷却,240~260℃进行回火处理,保温2小时以上。

5.
  根据权利要求2所述的粉末冶金双联齿轮的制备方法,其特征在于:步骤1)中过筛时,所述的筛的目数为80~100目。

6.
  根据权利要求2或3所述的粉末冶金双联齿轮的制备方法,其特征在于:步骤3)烧结过程中所述的氢气与氮气的体积百分比为2.5~30:70~97.5。

说明书

一种粉末冶金双联齿轮及其制备方法
技术领域
本发明涉及粉末冶金领域,具体涉及一种粉末冶金双联齿轮及其制备方法。
背景技术
粉末冶金双联齿轮,是指利用模具将合金铁基混合粉末压制、烧结、热处理,制成双联齿轮。目前的双联齿轮采用传统的机加工方法,制作工序复杂,生产成本高,生产效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种高精度、高强度、高硬度的粉末冶金双联齿轮。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:一种粉末冶金双联齿轮,按质量份数,由下述原料制成:水雾化铁粉100份、铜粉2.0-2.5份、石墨粉0.5-0.8份、镍粉2.0-3.0份、钼粉0.4-0.8份、铬粉1.0-1.5份、钴粉0.2-0.5份、微粉蜡0.5-0.8份。
本发明所要解决的进一步的技术问题是:提供一种高精度、高强度、高硬度的粉末冶金双联齿轮的制备方法。
为解决上述进一步的技术问题,本发明所采用的技术方案为:一种粉末冶金双联齿轮的制备方法,其步骤为:
1)混料:先将占铁粉总量40~60%的水雾化铁粉装入混粉机中,然后,向混粉机中加入铜粉、镍粉、铬粉、钴粉和钼粉,再向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉,搅拌均匀;然后将石墨粉和微粉蜡加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,放置至少12小时,得合金铁基混合粉末;
2)压制:将步骤1)所得合金铁基混合粉末装入模具中,在580~620MPa 的压力下压制成型;
3)烧结:将步骤2)所得压制成型的生坯放入通过式网带烧结炉中,在氢气与氮气混合气体保护下,网带以80~90毫米/秒的速度行进;
通过预热段,温度为450~850℃,时间不少于60分钟,将微粉蜡、石墨和粘结剂烧除;然后,经过高温段合金化,温度为1050-1150℃,时间不少于2小时,最后,经过冷却段,出炉;
4)热处理:将步骤3)处理结束后的锥齿轮放入渗碳炉内,进行碳氮共渗处理,在880±5℃、碳势0.8±0.1的条件下保温3小时以上,然后,用淬火油冷却,将淬火后的齿轮送入回火炉中,加热到240~260℃进行回火处理,保温2小时以上;
5)表面振动研磨:将步骤4)热处理结束后的双联齿轮与刚玉研磨石按质量比1:2.5~3.5放入振动研磨机中,再加入占双联齿轮质量0.4~0.6%的光亮剂和占双联齿轮质量0.4~0.6%的抛光剂,研磨1小时以上,然后依次经过清洗、浸油,得到表面光滑的粉末冶金双联齿轮。
所述过筛时,筛目数为80~100目。
步骤3)烧结过程中所述的氢气与氮气的体积百分比为2.5~30:70~97.5。
发明的有益效果是:与传统的机加工双联齿轮相比,本发明所述的粉末冶金锥齿轮,是将铁粉、铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉、微粉蜡、铬粉、钴粉充分混合后得到的合金铁基粉末在经过压制、烧结、热处理以及表面振动研磨处理后得到成品,因为采用了粉末冶金加工工艺,大幅降低了制造成本,提高了材料利用率和生产效率。
具体实施方式
下面通过实施例,详细描述本发明所述的粉末冶金锥齿轮的原料配比。
实施例1
水雾化铁粉100公斤、铜粉2.0公斤、石墨粉0.5公斤、镍粉2.0公斤、钼粉0.4公斤、铬粉1.0公斤、钴粉0.2公斤、微粉蜡0.5公斤。
实施例2
水雾化铁粉100公斤、铜粉2.5公斤、石墨粉0.8公斤、镍粉3.0公斤、钼粉0.8公斤、铬粉1.5公斤、钴粉0.5公斤、微粉蜡0.8公斤。
实施例3
水雾化铁粉100公斤、铜粉2.5公斤、石墨粉0.6公斤、镍粉2.3公斤、钼粉0.5公斤、铬粉1.2公斤、钴粉0.4公斤、微粉蜡0.6公斤。
粉末冶金双联齿轮的制备方法,其步骤为:
1)混料:先将一半的水雾化铁粉装入混粉机中,然后,向混粉机中加入铜粉、镍粉、铬粉、钴粉和钼粉,再向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉,搅拌均匀;然后将石墨粉和微粉蜡加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,然后,放置至少12小时,得到合金铁基混合粉末;
2)压制:将步骤1)得到的合金铁基混合粉末装入模具中,在580~620Mpa的压力下压制成型;
3)烧结:压制成型的生坯放入通过式网带烧结炉中,在氢气和氮气的比例为1:3~4的混合气体的保护下,网带以80~90毫米/秒(mm/s)的速度行进,首先通过预热段,温度为450~850℃,时间不少于60分钟,将微粉蜡、石墨和粘结剂烧除;然后,经过高温段合金化,温度为1050-1150℃,时间不少于2小时,最后,经过冷却段出炉;
4)热处理:将机加工好的锥齿轮放入渗碳炉内,进行碳氮共渗处理,在880±5℃、碳势0.8±0.1的条件下保温2小时以上,然后,用淬火油冷却,将淬火后的齿轮送入回火炉中,加热到240~260℃进行回火处理,保温2小时以上即可;
5)表面振动研磨:将热处理好的双联齿轮和刚玉研磨石按照1:2.5~3.5的比例放入振动研磨机中,再加入占双联齿轮质量0.4~0.6%的光亮剂和占双联齿轮质量0.4~0.6%的抛光剂,研磨一小时以上,然后依次经过清洗和浸油,得到表面光滑的双联齿轮。
综上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明实施的范围,凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所作的均等变化与修饰,均应包括于本发明的权利要求范围内。

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1、10申请公布号CN104070160A43申请公布日20141001CN104070160A21申请号201410307652X22申请日20140630B22F1/00200601B22F5/08200601B22F3/16200601C22C38/5220060171申请人张家港振江粉末冶金制品有限公司地址215611江苏省苏州市张家港市塘桥镇人民东路307号张家港振江粉末冶金制品有限公司72发明人刘爱民许荣玉宁上中74专利代理机构张家港市高松专利事务所普通合伙32209代理人陈晓岷54发明名称一种粉末冶金双联齿轮及其制备方法57摘要本发明公开了一种粉末冶金双联齿轮,按质量份数,由以下粉末。

2、原料配方压制而成水雾化铁粉100份、铜粉2025份、石墨粉0508份、镍粉2030份、钼粉0408份、铬粉1015份、钴粉0205份、微粉蜡0508份;其制备步骤为先对粉末原料进行分步混合,然后经压制、烧结、热处理、表面振动研磨后得到最终产品双联齿轮,生产出的粉末冶金双联齿轮具有高精度、高强度、高硬度等优点。51INTCL权利要求书1页说明书2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页10申请公布号CN104070160ACN104070160A1/1页21一种粉末冶金双联齿轮,按质量份数计,由下述原料制成水雾化铁粉100份、铜粉2025份、石墨粉0508份、镍。

3、粉2030份、钼粉0408份、铬粉1015份、钴粉0205份、微粉蜡0508份。2权利要求1所述的一种粉末冶金双联齿轮的制备方法,其步骤为1混料将占水雾化铁粉总量4060的水雾化铁粉加入混粉机中,然后,向混粉机中加入铜粉、镍粉、铬粉、钴粉和钼粉,再向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉,搅拌均匀;然后将石墨粉和微粉蜡加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,放置至少12小时,得合金铁基混合粉末;2压制将步骤1所得合金铁基混合粉末装入模具中,在580620MPA的压力下压制成型;3烧结将步骤2所得压制成型的生坯放入通过式网带烧结炉中,在氢气与氮气混合气体保护下,网带以8090毫米/秒的速度行进,进行三阶段烧结处理;。

4、4热处理将步骤3烧结处理结束后的锥齿轮放入渗碳炉内,进行碳氮共渗处理;5表面振动研磨将步骤4热处理结束后的双联齿轮与刚玉研磨石按质量比12535放入振动研磨机中,再加入占双联齿轮质量0406的光亮剂和占双联齿轮质量0406的抛光剂,研磨1小时以上,然后依次经过清洗、浸油,得到表面光滑的粉末冶金双联齿轮。3根据权利要求2所述的粉末冶金双联齿轮的制备方法,其特征在于步骤3烧结过程中,所述三阶段烧结处理为预热段阶段,温度为450850,时间不少于60分钟;高温段合金化阶段,温度为10501150,时间不少于2小时;冷却阶段,出炉。4根据权利要求2所述的粉末冶金双联齿轮的制备方法,其特征在于步骤4热处。

5、理过程中,所述的碳氮共渗处理条件处理温度8805、碳势0801的条件下保温3小时以上,然后,用淬火油冷却,240260进行回火处理,保温2小时以上。5根据权利要求2所述的粉末冶金双联齿轮的制备方法,其特征在于步骤1中过筛时,所述的筛的目数为80100目。6根据权利要求2或3所述的粉末冶金双联齿轮的制备方法,其特征在于步骤3烧结过程中所述的氢气与氮气的体积百分比为253070975。权利要求书CN104070160A1/2页3一种粉末冶金双联齿轮及其制备方法技术领域0001本发明涉及粉末冶金领域,具体涉及一种粉末冶金双联齿轮及其制备方法。背景技术0002粉末冶金双联齿轮,是指利用模具将合金铁基混。

6、合粉末压制、烧结、热处理,制成双联齿轮。目前的双联齿轮采用传统的机加工方法,制作工序复杂,生产成本高,生产效率低。发明内容0003本发明所要解决的技术问题是提供一种高精度、高强度、高硬度的粉末冶金双联齿轮。0004为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为一种粉末冶金双联齿轮,按质量份数,由下述原料制成水雾化铁粉100份、铜粉2025份、石墨粉0508份、镍粉2030份、钼粉0408份、铬粉1015份、钴粉0205份、微粉蜡0508份。0005本发明所要解决的进一步的技术问题是提供一种高精度、高强度、高硬度的粉末冶金双联齿轮的制备方法。0006为解决上述进一步的技术问题,本发明所采用的技术方。

7、案为一种粉末冶金双联齿轮的制备方法,其步骤为00071混料先将占铁粉总量4060的水雾化铁粉装入混粉机中,然后,向混粉机中加入铜粉、镍粉、铬粉、钴粉和钼粉,再向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉,搅拌均匀;然后将石墨粉和微粉蜡加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,放置至少12小时,得合金铁基混合粉末;00082压制将步骤1所得合金铁基混合粉末装入模具中,在580620MPA的压力下压制成型;00093烧结将步骤2所得压制成型的生坯放入通过式网带烧结炉中,在氢气与氮气混合气体保护下,网带以8090毫米/秒的速度行进;0010通过预热段,温度为450850,时间不少于60分钟,将微粉蜡、石墨和粘结剂烧除;然后,。

8、经过高温段合金化,温度为10501150,时间不少于2小时,最后,经过冷却段,出炉;00114热处理将步骤3处理结束后的锥齿轮放入渗碳炉内,进行碳氮共渗处理,在8805、碳势0801的条件下保温3小时以上,然后,用淬火油冷却,将淬火后的齿轮送入回火炉中,加热到240260进行回火处理,保温2小时以上;00125表面振动研磨将步骤4热处理结束后的双联齿轮与刚玉研磨石按质量比12535放入振动研磨机中,再加入占双联齿轮质量0406的光亮剂和占双联齿轮质量0406的抛光剂,研磨1小时以上,然后依次经过清洗、浸油,得到表面光滑的粉末冶金双联齿轮。说明书CN104070160A2/2页40013所述过筛。

9、时,筛目数为80100目。0014步骤3烧结过程中所述的氢气与氮气的体积百分比为253070975。0015发明的有益效果是与传统的机加工双联齿轮相比,本发明所述的粉末冶金锥齿轮,是将铁粉、铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉、微粉蜡、铬粉、钴粉充分混合后得到的合金铁基粉末在经过压制、烧结、热处理以及表面振动研磨处理后得到成品,因为采用了粉末冶金加工工艺,大幅降低了制造成本,提高了材料利用率和生产效率。具体实施方式0016下面通过实施例,详细描述本发明所述的粉末冶金锥齿轮的原料配比。0017实施例10018水雾化铁粉100公斤、铜粉20公斤、石墨粉05公斤、镍粉20公斤、钼粉04公斤、铬粉10公斤、钴粉0。

10、2公斤、微粉蜡05公斤。0019实施例20020水雾化铁粉100公斤、铜粉25公斤、石墨粉08公斤、镍粉30公斤、钼粉08公斤、铬粉15公斤、钴粉05公斤、微粉蜡08公斤。0021实施例30022水雾化铁粉100公斤、铜粉25公斤、石墨粉06公斤、镍粉23公斤、钼粉05公斤、铬粉12公斤、钴粉04公斤、微粉蜡06公斤。0023粉末冶金双联齿轮的制备方法,其步骤为00241混料先将一半的水雾化铁粉装入混粉机中,然后,向混粉机中加入铜粉、镍粉、铬粉、钴粉和钼粉,再向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉,搅拌均匀;然后将石墨粉和微粉蜡加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,然后,放置至少12小时,得到合金铁基混合粉末。

11、;00252压制将步骤1得到的合金铁基混合粉末装入模具中,在580620MPA的压力下压制成型;00263烧结压制成型的生坯放入通过式网带烧结炉中,在氢气和氮气的比例为134的混合气体的保护下,网带以8090毫米/秒MM/S的速度行进,首先通过预热段,温度为450850,时间不少于60分钟,将微粉蜡、石墨和粘结剂烧除;然后,经过高温段合金化,温度为10501150,时间不少于2小时,最后,经过冷却段出炉;00274热处理将机加工好的锥齿轮放入渗碳炉内,进行碳氮共渗处理,在8805、碳势0801的条件下保温2小时以上,然后,用淬火油冷却,将淬火后的齿轮送入回火炉中,加热到240260进行回火处理,保温2小时以上即可;00285表面振动研磨将热处理好的双联齿轮和刚玉研磨石按照12535的比例放入振动研磨机中,再加入占双联齿轮质量0406的光亮剂和占双联齿轮质量0406的抛光剂,研磨一小时以上,然后依次经过清洗和浸油,得到表面光滑的双联齿轮。0029综上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明实施的范围,凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所作的均等变化与修饰,均应包括于本发明的权利要求范围内。说明书CN104070160A。

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