[發(fā)明專利]一種含鎳齒輪用粉末冶金材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811178240.5
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN111020396A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒勇平;呂廷鎮(zhèn)
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫市恒特力金屬制品有限公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C22C38/08;C22C33/02;B22F1/00;B22F3/02;B22F3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種含鎳齒輪用粉末冶金材料，其組成按重量百分比包括：硼酸鋅0.08～2％、石墨粉0.3～0.6％、硼銅合金粉1.8～3.2％、氧化鎳0.1～1％，鐵粉余量，制備方法包括：(1)：用球磨機對原料進(jìn)行球磨，球料比為35:1～55:1，球磨時間為3.5h～4.5h；(2)：將粉末冶金材料放入模具中，對模具加壓535～625MPa，壓制至密度為5.5～7.8g/m3；(3)：把壓制成型后的粉末冶金材料高溫?zé)Y(jié)，第一階段溫度為780～845℃，燒結(jié)3h，第二階段溫度為940～990℃，燒結(jié)3h，冷卻后為所述的齒輪用粉末冶金材料，使用本發(fā)明的制備方法能夠提高粉末冶金材料的屈服強度與沖擊強度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種粉末冶金領(lǐng)域，具體涉及一種含鎳齒輪用粉末冶金材料及其制備方法。

背景技術(shù)

粉末冶金燒結(jié)是在低于基體金屬的熔點下進(jìn)行，因此目前絕大多數(shù)難熔金屬及其化合物都只能用粉末冶金方法制造；粉末冶金壓制的不致密性，有利于通過控制產(chǎn)品密度和孔隙率制備多孔材料、含有軸承、減摩材料等；粉末冶金壓制產(chǎn)品的尺寸無限接近最終成品尺寸(不需要機械加工或少量加工)。材料利用率高，故能大大節(jié)約金屬，降低產(chǎn)品成本；粉末冶金產(chǎn)品是同一模具壓制生產(chǎn)，工件之間一致性好，適用于大批量零件的生產(chǎn)，特別是齒輪等加工費用高的產(chǎn)品；粉末冶金可以通過成分的配比保證材料的正確性和均勻性，此外燒結(jié)一般在真空或還原氣氛中進(jìn)行，不會污染或氧化材料，可以制備高純度材料。

但是粉末冶金零件部分性能不如鍛造和一些鑄造零件，如延展性和抗沖擊能力等；產(chǎn)品的尺寸精度雖然不錯，但是還不如有些精加工產(chǎn)品所得的尺寸精度；零件的不致密特性會對后加工處理產(chǎn)生影響，特別在熱處理、電鍍等工藝必須考慮這一特性的影響。

因此，有必要開發(fā)一種含鎳齒輪用粉末冶金材料及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨損、抗拉強度和沖擊功高、成本低、可以制造高強、耐磨齒輪的粉末冶金材料及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種含鎳齒輪用粉末冶金材料，所述粉末冶金材料的組成按照重量百分比包括：硼酸鋅0.08～2％、石墨粉0.3～0.6％、硼銅合金粉1.8～3.2％、氧化鎳0.1～1％、鐵粉余量，各組成的重量百分比之和為100％。

優(yōu)選的，所述含鎳齒輪用粉末冶金材料的組成按照重量百分比包括：硼酸鋅0.38～1％、石墨粉0.4～0.5％、硼銅合金粉2.2～2.8％、氧化鎳0.3～0.8％、鐵粉余量，各組成的重量百分比之和為100％。

優(yōu)選的，所述含鎳齒輪用粉末冶金材料的組成按照重量百分比包括：硼酸鋅0.74％、石墨粉0.46％、硼銅合金粉2.5％、氧化鎳0.6％、鐵粉余量，各組成的重量百分比之和為100％。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種含鎳齒輪用粉末冶金材料的制備方法，所述含鎳齒輪用粉末冶金材料的制備方法包括下述步驟：

步驟(1)：按重量百分比分別取下述原料：硼酸鋅0.08～2％、石墨粉0.3～0.6％、硼銅合金粉1.8～3.2％、鐵粉余量；將上述的原料進(jìn)行高速混合， 混合至上述材料均勻；用球磨機對原料進(jìn)行球磨，球料比為 35:1～55:1，球磨時間為3.5h～4.5h；

步驟(2)：把球磨后的粉末冶金材料進(jìn)行壓制成型，將粉末冶金材料放入模具中，對模具加壓，加至壓力為535～625MPa，壓制至上述材料的密度為5.5～7.8g/m3；

步驟(3)：把壓制成型后的粉末冶金材料再進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，高溫?zé)Y(jié)溫度分為兩個階段，第一階段溫度為780～845℃，燒結(jié)3h，再升高第二階段溫度為940～990℃，燒結(jié)3h，冷卻后為所述的齒輪用粉末冶金材料。

優(yōu)選的，所述含鎳齒輪用粉末冶金材料的制備方法中對模具加壓，加至壓力為580MPa。