[發明專利]一種齒輪的材料及其生產工藝

有效

• 申請號: 202011391922.1
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112605381B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 劉醇彬;劉季寰
• 申請（專利權）人: 青志(無錫)粉末鑄鍛有限公司
• 主分類號: B22F1/10
• 分類號: B22F1/10;B22F3/02;B22F3/10;B22F3/24;B22F5/08;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/16
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅

本發明提供一種齒輪的材料，包括以下重量份的原料：水霧化鐵粉420～480份、銅粉2.5～15份、石墨2～4份、鎳粉15～40份、鉬粉3～8份和潤滑劑1.5～4份。本發明的齒輪的材料及其生產工藝，所生產的螺旋傘齒產品符合產品要求，生產過程穩定，報廢率低，達到零件國產貨標準，大大的將低了生產以及采購成本，使的整體競爭力能有大幅度的提升。

技術領域

本發明涉及齒輪技術領域，具體涉及一種齒輪的材料及其生產工藝。

背景技術

齒輪的結構形式多種多樣，種類繁多，作為一種普通的動力傳動方式，其被廣泛運用在各種領域，而螺旋傘齒傳動效率高，傳動比穩定，圓弧重迭系數大，承載能力高，傳動平穩平順，工作可靠，結構緊湊，壽命長，噪音小等等特點，經常被運用在兩相交軸之間的運動和動力傳動上，做為一個機械傳動中的一個重要零組件，影響著整機的使用壽命與傳動效率，對其強度以及精度的要求也是要求極高，早期高性能螺旋傘齒產品幾乎都是依靠國外進口，采購成本極高，缺乏市場競爭力，但由于近年來隨著國內粉末冶金行業不斷的發展與創新，許多新形工藝相對出現，因而許多這類高性能產品目前也都越來越趨向于國產化，對此便帶來了龐大的商機，也有越來越多的粉末冶金行業愿意投入成本研發此類高性能產品。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供一種齒輪的材料及其生產工藝，生產過程穩定，報廢率低。

在粉末冶金結構零件生產中，添加于混和粉料中的石墨粉在燒結過程當中，幾乎全部擴散到零件中，從而使燒結零件中具備所需的硬度、抗拉強度、疲勞強度與耐磨性等等力學性能，石墨除在燒結時擴散到零件中強化材料的力學性能之外，還有一部份殘在零件的孔隙中未參與反應，用作固體潤滑劑，以改善零件的摩擦性能，因此石墨粉是粉末冶金零件生產中不可缺少的一種基本原料。石墨粉在粉末冶金生產材料中雖然只占有極少數的份量，但其對于所生產的粉末冶金零件的使用性能、燒結時的尺寸變化與穩定性及最終的產品尺寸精度都有著強烈影響；粉末冶金零件生產中，壓制成形與脫模過程當中都需要進行潤滑。最常用的方法是將潤滑劑添加于金屬粉末的預混合粉中。潤滑劑的性能不僅影響粉末冶金零件成形時的壓制性能，還影響到后續粉末冶金零件在燒結時的尺寸變化以及最終的零件性能。

本發明是針對高性能螺旋傘齒的生產提出了一種新的原料配方與制造方式，本發明采用的技術方案是：

一種齒輪的材料，其中：包括以下重量份的原料：水霧化鐵粉420～480份、銅粉2.5～15份、石墨2～4份、鎳粉15～40份、鉬粉3～8份和潤滑劑1.5～4份。

優選的是，所述的齒輪的材料，其中：所述潤滑劑為Kenolube?P11。

本發明中所采用的石墨(C)為TIMCAL公司所生產的粉末冶金專用石墨粉，牌號為F10的初生合成石墨，與天然石墨相比F10初生合成石墨其純度較高，燒結活性強，增強了石墨在燒結時的擴散性，從而提高了燒結零件的整體力學性能，而潤滑劑的選擇很大程度的影響粉末冶金零件成形時的壓制性能，此次高性能螺旋傘齒因考慮到工作性能要求，對其成形密度需要達到7.15g/cm³以上。因而對于潤滑劑的選擇上就變得相當重要。在本發明中采用了Kenolube?P11作為潤滑劑，他與一般常用的硬脂酸鋅潤滑劑相比而言，對于高密度的產品有著更佳的潤滑效果，而且目前環保意識抬頭，Kenolube?P11含有鋅含量不超過2％，對比硬脂酸鋅內所含的12％來說，可以很大程度的降低零件在燒結時對于環境的污染。

一種齒輪的生產工藝，其中：包括以下步驟：

(1)混料：按重量份計，將2～4份石墨、1.5～4份潤滑劑和60～100份水霧化鐵粉加入雙錐形混料機中混料10～20min后得到初混粉，將初混粉分為3等份作為預拌粉，將剩余360～380份水霧化鐵粉加入雙錐形混料機中，并加入2.5～15份銅粉、15～40份鎳粉、3～8份鉬粉和一份預拌粉攪拌15～25min，之后加入一份預拌粉攪拌15～25min，最后加入一份預拌粉攪拌15～25min，得到混合料，將混合料靜放2～3h；