[發明專利]一種抗壓耐磨粉末冶金式齒輪制備方法

在審

• 申請號: 201810399487.3
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN110408851A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 王成
• 申請（專利權）人: 王成
• 主分類號: C22C38/08
• 分類號: C22C38/08;C22C38/12;C22C38/16;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/60;B22F5/08;C23C8/22;C21D1/06;C21D1/28;C21D9/32
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 沈志海

一種抗壓耐磨粉末冶金式齒輪制備方法，屬于粉末冶金技術領域，包括如下重量百分比材料：1.0～2.2%鎳、0.3～0.66%鉬、1.0～1.7%銅、0.2～0.6%碳、硅1.5～2.2%，錳0.1～0.3%，硫0.1～0.3%，磷0.1～0.4%，其余為金相組織為鐵素體+奧氏體的Fe，通過壓制成型、燒結、熱處理、精磨、珩齒、拋光、研磨、涂油等制備工藝，提高了輪齒的硬度和輪齒的表面強度，提高了表面的力學性能，尤其是鈍化了表面的應力，齒輪的使用壽命得到了大幅度的提高，滿足了多種高承載、高轉速場合的使用需求。

技術領域

本發明屬于粉末冶金技術領域，涉及一種齒輪制備方法，具體的說是涉及一種抗壓耐磨粉末冶金式齒輪制備方法。

背景技術

齒輪及其齒輪產品是機械裝備的重要基礎件，絕大部分機械成套設備的主要傳動部件都是齒輪傳動。隨著國民經濟的高速發展，全行業年銷售總額已突破千億元，形成了企業多元并存、共同發展的行業格局。其中，龍頭企業、骨干企業已成為推動行業管理水平、產品技術質量水平和自主創新能力提升的重要力量，為把我國從齒輪制造大國建設成為齒輪制造強國做出了突出貢獻。

粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末作為原料，經過成形和燒結，制取金屬材料、復合材料以及各種類型制品的工業技術。目前，粉末冶金技術已被廣泛應用于交通、機械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業等領域。粉末冶金技術具備顯著節能、省材、性能優異、產品精度高且穩定性好等一系列優點，非常適合于大批量生產。另外，部分用傳統鑄造方法和機械加工方法無法制備的材料和復雜零件也可用粉末冶金技術制造，因而備受工業界的重視。

汽車齒輪的壽命主要由兩大指標考核，一是齒輪的接觸疲勞強度，二是齒輪的彎曲疲勞強度。前者主要由滲碳淬火質量決定，后者主要由齒輪材料決定，通常齒輪的強度和硬度得到提高時其韌性會隨之降低，因此需要制造出既能使硬度得到提高，韌性不隨之下降的齒輪，以此來拓寬齒輪的使用范圍。

發明內容

本發明針對傳統方法制備的齒輪在硬度提升時，抗壓性和耐磨性會隨之下降等不足，提出一種抗壓耐磨粉末冶金式齒輪制備方法，其齒輪的組分更為合理、工作壽命更長，能大大提升齒輪的力學性能，滿足多種承載、高速場合的使用需求。

本發明的技術方案是：一種抗壓耐磨粉末冶金式齒輪制備方法，其特征在于：所述齒輪的組分及其重量百分比為：1.0～2.2%鎳、0.3～0.66%鉬、1.0～1.7%銅、0.2～0.6%碳、硅1.5～2.2%，錳0.1～0.3%，硫 0.1～0.3%，磷 0.1～0.4%，其余為金相組織為鐵素體+奧氏體的Fe；

(2)壓制成型：取粉末冶金粉料在機械壓機上用100T 壓力壓成所需齒輪形狀，截面積壓力6T/cm2；

(3)燒結：齒輪在保護氣氛的高溫爐或真空爐中進行；燒結時采用60～80% 氨分解氣+5%氮氣，加溫到1000℃～1200℃之間，燒結時間1～3小時，燒結完成；

(4)熱處理：將燒結后的齒輪進行熱處理；先做表面弱滲碳氣氛滲碳處理，然后做表面淬火處理，在淬火處理完成后需要用正火，并用650～670℃進行高溫回火處理；

(5)精磨內孔：將經過熱處理的齒輪在數控內圓磨床進行磨內孔加工，以齒形為基準，用4～6mm空心滾針夾齒圈，選配，滾針外圓誤差小于0.003mm，磨內孔，保證內孔與齒圈跳動誤差小于0.03mm；

(6)磨沉孔：齒輪磨內孔后進行磨沉孔，以已磨內孔為基準，上1:10000 錐度芯棒在端面磨床靠磨基準面；允許中凹研檢，磨去沉孔即可；

(7)磨端面：去基準面毛刺，去盡齒輪基準面毛刺后，清洗干凈；在平面磨床上精磨，磨去毛坯面；兩面平行度誤差小于0.005mm；

(8)精磨外圓：以齒輪內孔為基準，在外圓磨床精磨外圓；與內孔跳動誤差小于0.01mm；