[發明專利]一種含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811215862.0
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN111069586A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 鄒勇平;呂廷鎮
• 申請（專利權）人: 無錫市恒特力金屬制品有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/02;B22F3/10;C22C33/02;C22C38/00
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本發明公開了一種含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料及其制備方法，由如下質量百分比的組分制成：鐵95～99%，碳0.4～2%，硬脂酸鋅0.4～2%，黃粉0.2～1%，其制備方法如下：(1)對原料進行球磨，球料比為35:1～55:1，球磨時間為3.5h～4.5h；(2)將材料放入模具中，加壓535～625MPa，壓制至密度為5.5～7.8g/m3；(3)燒結，第一階段溫度為780～845℃，燒結3h，第二階段溫度為940～990℃，燒結3h，冷卻后為所述的含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料。

技術領域

本發明涉及的是一種粉末冶金領域，具體涉及一種含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料及其制備方法。

背景技術

粉末冶金燒結是在低于基體金屬的熔點下進行，因此目前絕大多數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，故能大大節約金屬，降低產品成本；粉末冶金產品是同一模具壓制生產，工件之間一致性好，適用于大批量零件的生產，特別是齒輪等加工費用高的產品；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，此外燒結一般在真空或還原氣氛中進行，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；產品的尺寸精度雖然不錯，但是還不如有些精加工產品所得的尺寸精度；零件的不致密特性會對后加工處理產生影響，特別在熱處理、電鍍等工藝必須考慮這一特性的影響。

因此，有必要開發一種耐磨粉末冶金齒輪材料及其制備方法。

發明內容

本發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。

為實現上述目的，本發明的技術方案是一種含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料，所述含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料由如下質量百分比的組分制成：鐵95～99%，碳0.4～2%，硬脂酸鋅0.4～2%，黃粉0.2～1%。

優選的，所述含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料由如下質量百分比的組分制成：鐵97.1%，碳0.9%，硬脂酸鋅1.2%，黃粉0.8%。

本發明的另一個目的在于提供一種含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料的制備方法，所述含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料的制備方法包括下述步驟：

步驟(1)：按質量百分比分別取下述原料：鐵95～99%，碳0.4～2%，硬脂酸鋅0.4～2%，黃粉0.2～1%；將上述的原料進行高速混合， 混合至上述材料均勻；用球磨機對原料進行球磨，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行高溫燒結，高溫燒結溫度分為兩個階段，第一階段溫度為780～845℃，燒結3h，再升高第二階段溫度為940～990℃，燒結3h，冷卻后為所述的含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料。

優選的，所述含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料的制備方法中對模具加壓，加至壓力為580MPa。

優選的，所述含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料的制備方法中壓制至上述材料的密度為6.4g/m3。

優選的，所述含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料的制備方法中第一階段溫度為810℃。

優選的，所述含黃粉耐磨粉末冶金齒輪材料的制備方法中第二階段溫度為960℃。