[發(fā)明專(zhuān)利]一種粉末冶金齒輪的生產(chǎn)工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010740014.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111842876A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉醇彬;劉季寰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青志(無(wú)錫)粉末鑄鍛有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22F1/00
• 分類(lèi)號(hào): B22F1/00;B22F3/16;B22F3/24;B22F5/08
• 代理公司: 無(wú)錫市大為專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;張仕婷

本發(fā)明涉及一種粉末冶金齒輪的生產(chǎn)工藝，屬于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域。首先按照配方進(jìn)行配料，稱(chēng)重好后放入混料機(jī)中進(jìn)行混合，隨后在成型模具中進(jìn)行成型；將成型后壓胚送入燒結(jié)爐中，進(jìn)行預(yù)燒，再放入二次壓制模具內(nèi)進(jìn)行二次壓制，最后進(jìn)行二次燒結(jié)等到初品；對(duì)所得初品進(jìn)行精整，最后對(duì)其進(jìn)行熱處理，得到齒輪成品。采用本發(fā)明制程所生產(chǎn)的傳動(dòng)齒輪硬度為HRC 38~42°，對(duì)單齒進(jìn)行扭力破壞測(cè)試數(shù)據(jù)可達(dá)80~90Nm。制備所得的液壓泵齒輪順利通過(guò)客戶以10MPA的壓力情況下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)200小時(shí)的條件；經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)，可以穩(wěn)定有效地進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種粉末冶金齒輪的生產(chǎn)工藝，具體涉及液壓泵齒輪的生產(chǎn)工藝，屬于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品中應(yīng)用最廣的一中機(jī)械傳動(dòng)。因?yàn)樗鼙ＷC恒定的傳動(dòng)比，具有傳動(dòng)效率高、范圍大、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。而粉末冶金是采用金屬粉末和非金屬粉末混合后作為原料，經(jīng)擠壓成型后燒結(jié)而做成各種零件的工藝方法。粉末冶金技術(shù)能夠以與制品外形極其相近的形狀生產(chǎn)出高精度且尺寸穩(wěn)定的零件，大大的減少了原材料的消耗與后續(xù)的加工成本。因此，不管是從環(huán)保或經(jīng)濟(jì)來(lái)說(shuō)，粉末冶金工藝都非常適合生產(chǎn)齒輪產(chǎn)品。

粉末冶金原材料中經(jīng)常會(huì)加入一些其他的合金，例如Ni、Mn、Cr、Mo和脫模劑等等，這些原材料的添加能夠有效地增加零件的機(jī)械性能，但也由于其他合金元素的增加導(dǎo)致了壓胚密度的降低，而低密度意味著零件中的孔隙較多、孔隙較大。這些孔隙的存在對(duì)于熱處理工藝會(huì)產(chǎn)生直接的影響，影響零件的最終成品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述不足之處，提供一種粉末冶金齒輪的生產(chǎn)工藝，提出了一個(gè)制程改善的方式，可以穩(wěn)定而有效地進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案，一種粉末冶金齒輪的生產(chǎn)工藝，其特征是：首先按照配方進(jìn)行配料，稱(chēng)重好后放入混料機(jī)中進(jìn)行混合，隨后在成型模具中進(jìn)行成型；將成型后壓胚送入燒結(jié)爐中，進(jìn)行預(yù)燒，再放入二次壓制模具內(nèi)進(jìn)行二次壓制，最后進(jìn)行二次燒結(jié)等到初品；對(duì)所得初品進(jìn)行精整，最后對(duì)其進(jìn)行熱處理，得到齒輪成品。

步驟如下：

(1)混料：鐵粉92.1～92.5份，碳粉0.6～0.8份，Cu粉1.4～1.6份，Ni粉4.8～5.2份，脫模劑0.5份；首先將鐵粉放入混料機(jī)中并加入0.3～0.5份的硅烷偶聯(lián)劑后攪拌8～10min，再將C、Cu、Ni和脫模劑陸續(xù)放入混料機(jī)中攪拌機(jī)中，持續(xù)攪拌10～12min；最后將剩余的Fe粉放入混料機(jī)中再攪拌30～35min后將原材料放置冷卻；

(2)成型：將步驟(1)混料完畢的原材料放入成型模具中，在550～600MPa力下以10～20pcs/min速度成型；

(3)預(yù)燒：將成型后壓胚送入燒結(jié)爐中，在630～680℃時(shí)燒結(jié)20～30min進(jìn)行除蠟，在以850～950℃溫度燒結(jié)100～120min，在燒結(jié)爐膛內(nèi)加入2～3m³/h的氫氣與氮?dú)猓?/p>

(4)二次壓制：將預(yù)燒后的產(chǎn)品放入二次壓制模具內(nèi)，以700～950MPa的壓力對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行二次壓制，壓制時(shí)間為3～10pcs/min；

(5)二次燒結(jié)：將經(jīng)過(guò)二次壓制后的產(chǎn)品送入燒結(jié)爐中以1150～1250℃溫度燒結(jié)100～120min；并在燒結(jié)爐膛內(nèi)加入2～3m³/h的氫氣與氮?dú)猓?/p>

(6)精整：將二次燒結(jié)后產(chǎn)品放入精整模內(nèi)，以700～950MPa的壓力下以3～10pcs/min的速度對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精整。

(7)熱處理：將精整后產(chǎn)品送入熱處理爐中進(jìn)行熱處理，溫度為840～860℃，時(shí)間為120～180min；隨后進(jìn)行淬火，淬火油溫控制在45～50℃，時(shí)間控制在15～30min；最后送入回火爐進(jìn)行回火，回火爐溫度控制在200～220℃，時(shí)間在1.5h，即得到齒輪成品。