[發明專利]一種鐵基粉末冶金棘輪的制備方法

在審

• 申請號: 201710456947.7
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107363261A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 劉曉東;劉莉;王爽;邱晶;黃明明
• 申請（專利權）人: 蘇州萊特復合材料有限公司
• 主分類號: B22F5/08
• 分類號: B22F5/08;B22F1/00;C22C30/00;C22C26/00;C22C32/00;F16H55/17
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于粉末冶金領域，涉及一種鐵基粉末冶金棘輪的制備方法。

技術背景

棘輪是一種具有齒形表面或摩擦表面的輪子，由棘爪推動作步進運動，由于鋼質棘輪在加工時，要根據軸桿的長短調整工裝設備，傳統的工藝方法一是整體加熱，鍛出棘輪整體，二是將軸頭多次加熱進行多次鍛造成形，這兩種方法都存在耗能高、人工費用投入大，并對加工件的材料容易產生過渡氧化皮，造成材料損耗大。而粉末冶金不受熔煉限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它結構組分，并且在相當大的范圍內根據要求進行調整，進而在力學性能上能達到與構件匹配的效果。粉末冶金機械化程度高，既能減少人員，又能提高效率，進而節約成本。粉末冶金技術能取代傳統的制造工藝，為廣大傳統企業節約成本。所以研究各種機械零部件的粉末冶金的配方，適應不同的需要，具有重要的意義。而納米材料可以滿足傳統材料所達不到的要求，同時應用納米材料可以滿足金屬加工領域中對材料性能的特殊要求，但是現有技術中納米材料應用于粉末冶金技術中的披露還很少，并且技術不成熟。目前納米材料使用技術存在的主要問題為納米粉體顆粒材料的團聚問題，導致粉體顆粒材料在使用中由于顆粒表面張力所致而形成的顆粒團聚，從而導致在使用中添加化學分解劑進行團聚顆粒的分解才能正常使用，但是這樣就會帶來使用難度的增加和化學污染，同時降低了使用效率，這就限制這納米材料在粉末冶金技術中的應用。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種鐵基粉末冶金棘輪的制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的： 一種鐵基粉末冶金棘輪的制備方法，包括以下步驟：先按重量份稱取鋁粉50-60份、鎂粉40-50份、辰砂粉3-8份、三氧化二錫3-11份、磁鐵礦粉10-20份、氮化硅2-8份、納米金剛石粉2-4份、硼化鉿1-6份、硅化鎢6-8份、硅化鋯4-8份、助劑12-16份，其中助劑由甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴代烷季銨鹽-苯乙烯共聚物、聚氧丙烯甘油醚、聚苯乙烯微球按照重量比1：1-5：2組成的；將除助劑以外的其它原料置于球磨機中混合2-3小時，得混合料；將混合料于助劑混合均勻后進行模具壓型，壓型的壓力為360-450MPa，將所得坯體置于燒結爐內，采用工裝液壓站對壓制坯體加壓，燒結壓力維持在6-7MPa，升溫時通氫氣保護，燒結溫度控制在600-700℃，保溫1-2小時；然后將燒結爐的加熱罩吊開，最后于350-390℃條件下，保溫2-3小時，取出冷卻即得。

按重量份稱取鋁粉55份、鎂粉45份、辰砂粉6份、三氧化二錫7份、磁鐵礦粉16份、氮化硅5份、納米金剛石粉3份、硼化鉿4份、硅化鎢7份、硅化鋯6份、助劑14份。

所述助劑由甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴代烷季銨鹽-苯乙烯共聚物、聚氧丙烯甘油醚、聚苯乙烯微球按照重量比1：3：2組成的。

所述壓型的壓力為390MPa。

所述燒結壓力維持在6.5MPa，升溫時通氫氣保護，燒結溫度控制在650℃，保溫1.5小時。

本發明具有以下有益效果：本發明方法制備得到的鐵基粉末冶金棘輪具有較好強、硬度，性能優異，抗磨損、耐熱性能好，可在高負荷、高溫條件等苛刻的條件下工作，可大規模生產，值得推廣。

具體實施方式

實施例1

一種鐵基粉末冶金棘輪的制備方法，包括以下步驟：先按重量份稱取鋁粉50份、鎂粉40份、辰砂粉3份、三氧化二錫3份、磁鐵礦粉10份、氮化硅2份、納米金剛石粉2份、硼化鉿1份、硅化鎢6份、硅化鋯4份、助劑12份，其中助劑由甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴代烷季銨鹽-苯乙烯共聚物、聚氧丙烯甘油醚、聚苯乙烯微球按照重量比1：1：2組成的；將除助劑以外的其它原料置于球磨機中混合2-3小時，得混合料；將混合料于助劑混合均勻后進行模具壓型，壓型的壓力為360MPa，將所得坯體置于燒結爐內，采用工裝液壓站對壓制坯體加壓，燒結壓力維持在6MPa，升溫時通氫氣保護，燒結溫度控制在600℃，保溫1小時；然后將燒結爐的加熱罩吊開，最后于350℃條件下，保溫2小時，取出冷卻即得。

實施例2