[發明專利]一種高強度齒輪及其制備方法

在審

• 申請號: 201410144098.8
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103952628A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 秦嶺;羅小鋒
• 申請（專利權）人: 河源市山峰金屬制品有限公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;B22F5/08;B22F3/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及機械制造領域，尤其涉及一種高強度齒輪及其制備方法。

背景技術

目前隨著重汽車行業的發展，齒輪的制備也進入的飛速發展時期，新的發展也帶來新的挑戰，要制造出質量更好地產品，提高零部件的精度就顯得尤為關鍵。現有齒輪一般采用一定配比的C、Ni、Cr、Mo，放入模具中，燒結與壓制而成，具缺陷是：強度、硬度及耐磨性均達不到長遠要求，由此制造的齒輪經一段時間使用后常常出現齒輪磨損嚴重、滑牙等現象，嚴重影響了齒輪的性能穩定性。因此非常有必要進一步優化齒輪的制造配方，生產出強度高、耐磨性好的齒輪。

發明內容

為克服上述技術缺陷，本發明的目的在于提供一種高強度齒輪，該齒輪的材料采用Cu代替Cr，并添加微量的MnS，進一步優化配比，從而提高齒輪的強度、硬度和耐磨性。本發明還提供了該齒輪的制備方法。

本發明解決上述缺陷采用的技術方案是：

第一方面，本發明提供了一種高強度齒輪，所述高強度齒輪的成分及質量百分比為：

余量為Fe和不可避免的雜質。

本發明在現有齒輪的原料中添加了微量的MnS，用Cu代替Cr，并加大了Mo的配比，同時對其他成分作了進一步優化，不僅增加了齒輪的強度與硬度，也以使齒輪表面更加潤滑，改善了齒輪的粗糙度和表面條件，從而減少了齒輪轉動產生的磨損，提高了齒輪的耐磨性。

第二方面，本發明提供了一種高強度齒輪的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將Fe料置于熔煉爐中熔化成鐵水，依次加入Cu、Ni、Mo、C和MnS，攪拌均勻，得到混合熔漿；

（2）將所述混合熔漿導入高壓噴霧裝置，并往高壓噴霧裝置的冷卻室中通入H₂，進行霧化與還原，得到齒輪粉末；

（3）將所述齒輪粉末進行過篩處理，篩取80～250目的篩分；

（4）將所述80～250目的篩分倒入模具中，壓制成型，得到高強度齒輪；所述高強度齒輪的制備方法中，各成分及其質量百分比為：

余量為Fe和不可避免的雜質。

本發明制備方法將Fe料熔成鐵水后依次加入Cu、Ni、Mo、C和MnS，使各元素間混合得更加均勻，同時采用高壓噴霧的方式進行造粒，在此過程同時進行還原，造粒后采用80～250目的篩分進行壓制，從而使齒輪材質均勻，內外無瑕疵，造出的齒輪強度高、硬度大、耐磨性好，制備方法工藝簡單，不需要復雜的大型設備，成本低。

實施本發明實施例，具有如下有益效果：

（1）在現有齒輪的原料中添加了微量的MnS，用Cu代替Cr，并加大了Mo的配比，同時對其他成分作了進一步優化，不僅增加了齒輪的強度與硬度，也以使齒輪表面更加潤滑，改善了齒輪的粗糙度和表面條件，從而減少了齒輪轉動產生的磨損，提高了齒輪的耐磨性。

（2）將Fe料熔成鐵水后依次加入Cu、Ni、Mo、C和MnS，使各元素間混合得更加均勻，同時采用高壓噴霧的方式進行造粒與還原，造出的齒輪強度高、硬度大、耐磨性好，制備方法工藝簡單，成本低。

具體實施方式

下面將對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述。

實施例一

一種高強度齒輪，所述高強度齒輪的成分及質量百分比為：

余量為Fe和不可避免的雜質。

本發明實施例還提供該高強度齒輪的制備方法，包括如下步驟：

（1）將91.7kg的鐵料（Fe含量為99.95%）置于熔煉爐中，2500℃下熔化成鐵水，依次加入3kg?Cu、4kg?Ni、1kg?Mo、0.8kg?C和0.5kg?MnS，攪拌均勻，得到混合熔漿；

（2）將混合熔漿導入高壓噴霧裝置，并以50mL/min的流速往高壓噴霧裝置的冷卻室中通入H2，同時進行霧化與還原，得到齒輪粉末；

（3）將齒輪粉末進行過篩處理，篩取160目的篩分；

（4）將上述160目的篩分倒入模具中，加上模具蓋，并對模具于500℃下進行加熱，然后對模具蓋恒定施加50MPa的壓力，直到模具蓋不再往模具底部運動后，保持此壓力直到冷卻至室溫，打開模具，取出模具里的產品，得到高強度齒輪。

實施例二

一種高強度齒輪，所述高強度齒輪的成分及質量百分比為：

余量為Fe和不可避免的雜質。

本發明實施例還提供該高強度齒輪的制備方法，包括如下步驟：