首页 / 专利库 / 热处理 / 碳氮共渗 / 一种粉末冶金锥齿轮及其制备方法

一种粉末冶金齿轮及其制备方法

阅读:855发布:2020-12-22

专利汇可以提供一种粉末冶金齿轮及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种粉末 冶金 锥 齿轮 ,由下列重量份的粉末原料压制而成: 铁 粉100、 铜 粉1.8-2.0、锑粉0.5-0.8、钴粉0.1-0.3、铬粉0.8-1.2、 石墨 粉0.5-0.8、改性树木灰烬0.1-0.3、稀土 硅 铁 合金 0.2-0.6、 石蜡 0.1-0.3、乙撑双 硬脂酸 酰胺0.1-0.2、 磷酸 三 钙 0.1-0.3、钇粉0.2-0.4、氮化 硼 0.2-0.4、 氧 化锌0.4-0.5。制备时先对粉末原料进行分步混合,然后经压制、 烧结 、 热处理 、 表面处理 后得到最终产品 锥齿轮 ,生产出的 粉末冶金 锥齿轮具有 耐磨性 好,强度高、硬度高、切削性好,耐 腐蚀 、不易出现断裂,使用寿命长的特点。,下面是一种粉末冶金齿轮及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种粉末冶金齿轮,其特征在于,由下列重量份的粉末原料压制而成:粉100、粉1.8-2.0、锑粉0.5-0.8、钴粉0.1-0.3、铬粉0.8-1.2、石墨粉0.5-0.8、改性树木灰烬0.1-0.3、稀土合金0.2-0.6、石蜡0.1-0.3、乙撑双硬脂酸酰胺0.1-0.2、磷酸
0.1-0.3、钇粉0.2-0.4、氮化0.2-0.4、化锌 0.4-0.5,所述的稀土硅铁合金的的牌号为FeSiRE23,粒度5-20 mm 。
2.如权利要求1所述的粉末冶金锥齿轮的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)首先将40-50%的基料铁粉装入高速混合机中,向其中加入基料铁粉质量0.3-0.6%的硅烷偶联剂KH-550,高速搅拌5-6分钟,然后将铜粉、锑粉 、钴粉、铬粉、石墨粉 、改性树木灰烬粉、石蜡、乙撑双硬脂酸酰胺和余下的铁粉依次加入其中,边高速混合边加热,当温度升到125-130℃时,在将配方中的其余组分全部加入其中,再继续混合8-10分钟,然后让其冷却,得到密度均匀的铁基混合粉末;
(2)将步骤(1)获得的铁基混合粉末装入模具中,在550-580Mpa压下压制成形;
(3)压制成形的生坯放在烧结炉中,在氢气和氮气混合气体的保护气氛中,首先在温度为1000~1050℃,烧结时间为10-20分钟,然后以10-20℃/分钟的速度升高温度到
1150-1180℃,在此温度下,再烧结10-15分钟,然后冷却降至室温;
(4)热处理 烧结成形的生坯先在正火炉内进行正火处理,805~815℃下保温1-2小时左右;取出后再进行淬火处理,送入热处理炉中加热到650-700℃℃,并保温2-3小时;然后,用淬火油冷却,将淬火后的齿轮送入回火炉中加热到500-520℃下进行高温回火处理,保温1.5-2小时,再在155~165℃进行低温回火,保温2-3小时;
(5)气体渗氮,低温回火后的粉末冶金锥齿轮在渗碳炉中700℃碳氮共渗50分钟,冷却至120℃,保温5-8时,然后冷却到室温;
(6)蒸汽处理 渗碳氮后的粉末冶金锥齿轮送入蒸汽炉内,进行蒸汽处理,蒸汽温度
600-700℃,保温处理时间3-4小时,然后在200-250℃下保温2-3小时,最后自然冷却到室温,即可。
3.根据权利要求1所述的粉末冶金锥齿轮,其特征在于,所述的原料中各种金属粉末的粒径在200-400目范围内。
4.根据权利要求2所述的粉末冶金锥齿轮的制备方法,其特征在于,所述的改性树木灰烬粉通过以下方法制备而成:将树木灰烬先用25%的盐酸浸泡30-40分钟,然后用液中和,再用去离子冲洗去杂,再和用少量乙醇溶解稀释NDZ-311酸酯偶联剂混合,NDZ-311钛酸酯偶联剂的用量为树木灰烬重量的1-2%,以喷雾形式加入高速混料机中,搅拌15-20min后出料,烘干研磨成 300-400目粉末,得到改性树木灰烬粉。

说明书全文

一种粉末冶金齿轮及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及粉末冶金领域,具体涉及一种粉末冶金锥齿轮及其制备方法。

背景技术

[0002] 粉末冶金技术,能够以与制品形状极其相近的形状生产要求高尺寸精度、复杂的形状的部件,能够大幅度地减少切削成本。因此,粉末冶金制品作为各种机械、装置的部件而利用在多方面。
[0003] 一般而言,向基粉末中混合石墨粉等合金用粉末和硬脂酸石蜡润滑剂粉末而形成铁基粉末混合粉体后,将该铁基粉末混合粉体填充到金属模具,加压成形而制造粉末冶金用铁基粉末成形体(压粉体)。其中,铁基粉末根据成分可分为铁粉(纯铁粉等)、合金粉等。并且,铁基粉末根据制造方法还可分为雾化铁粉、还原铁粉等。铁基粉末成形体的密度一般为6.6-7.1 mg/m³。对于这些铁基粉末成形体进一步实施烧结处理而形成烧结体,并且根据需要实施精整、切削加工而形成粉末冶金制品。需要提高拉伸强度、疲劳强度时,烧结后还实施渗热处理、光亮热处理。但是,现有的粉末冶金零件,由于配方中各种原料的比重不同,混合时很难保证混合均匀,导致压制成的生坯的密度不均匀,通过热处理,所得的零件的整体密度不均匀,导致各项学性能不好。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种粉末冶金锥齿轮及其制备方法,用特殊的原料配比和科学的工艺,生产出的的粉末 冶金锥齿轮具有耐磨性好,强度高、硬度高、切削性好,耐腐蚀、不易出现断裂,使用寿命长的特点。
[0005] 本发明采用的技术方案如下:一种粉末冶金锥齿轮,其特征在于,由下列重量份的粉末原料压制而成:铁粉100、粉1.8-2.0、锑粉 0.5-0.8、钴粉0.1-0.3、铬粉0.8-1.2、石墨粉0.5-0.8、改性树木灰烬
0.1-0.3、稀土铁合金0.2-0.6、石蜡0.1-0.3、乙撑双硬脂酸酰胺0.1-0.2、 磷酸
0.1-0.3、钇粉0.2-0.4、氮化0.2-0.4、化锌 0.4-0.5,所述的稀土硅铁合金的的牌号为FeSiRE23,粒度5-20 mm 。
[0006] 所述的粉末冶金锥齿轮的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)首先将40-50%的基料铁粉装入高速混合机中,向其中加入基料铁粉质量0.3-0.6%的硅烷偶联剂KH-550,高速搅拌5-6分钟,然后将铜粉、锑粉 、钴粉、铬粉、石墨粉 、改性树木灰烬粉、石蜡、乙撑双硬脂酸酰胺和余下的铁粉依次加入其中,边高速混合边加热,当温度升到125-130℃时,在将配方中的其余组分全部加入其中,再继续混合8-10分钟,然后让其冷却,得到密度均匀的铁基混合粉末;
(2)将步骤(1)获得的铁基混合粉末装入模具中,在550-580Mpa压力下压制成形;
(3)压制成形的生坯放在烧结炉中,在氢气和氮气混合气体的保护气氛中,首先在温度为1000~1050℃,烧结时间为10-20分钟,然后以10-20℃/分钟的速度升高温度到
1150-1180℃,在此温度下,再烧结10-15分钟,然后冷却降至室温;
(4)热处理 烧结成形的生坯先在正火炉内进行正火处理,805~815℃下保温1-2小时左右;取出后再进行淬火处理,送入热处理炉中加热到650-700℃℃,并保温2-3小时;然后,用淬火油冷却,将淬火后的齿轮送入回火炉中加热到500-520℃下进行高温回火处理,保温1.5-2小时,再在155~165℃进行低温回火,保温2-3小时;
(5)气体渗碳氮,低温回火后的粉末冶金锥齿轮在渗碳炉中700℃碳氮共渗50分钟,冷却至120℃,保温5-8时,然后冷却到室温;
(6)蒸汽处理 渗碳氮后的粉末冶金锥齿轮送入蒸汽炉内,进行蒸汽处理,蒸汽温度
600-700℃,保温处理时间3-4小时,然后在200-250℃下保温2-3小时,最后自然冷却到室温,即可。
[0007] 所述的粉末冶金锥齿轮,其特征在于,所述的原料中各种金属粉末的粒径在200-400目范围内。
[0008] 所述的粉末冶金锥齿轮的制备方法,其特征在于,所述的改性树木灰烬粉通过以下方法制备而成:将树木灰烬先用25%的盐酸浸泡30-40分钟,然后用液中和,再用去离子冲洗去杂,再和用少量乙醇溶解稀释NDZ-311酸酯偶联剂混合,NDZ-311钛酸酯偶联剂的用量为树木灰烬重量的1-2%,以喷雾形式加入高速混料机中,搅拌15-20min后出料,烘干研磨成 300-400目粉末,得到改性树木灰烬粉。
[0009] 本发明的优点和有益效果:1. 本发明的粉末 冶金锥齿轮,进行采用分步混合、保证了成品件的密度均匀一致,提高了锥齿轮的综合机械性能,加工时,在混合粉末料的工序中,首先用偶联剂对部分铁粉润湿,然后再将合金粉和润滑剂按比例添加到润湿铁粉中混合,最后在经余下铁粉加入其中,充分混合,所得的混合粉末在经压制、烧结、热处理,表面处理,最后得到最终的产品,采用的粉末冶金加工工艺,大幅降低制造成本,提高了材料利用率和生产率。
[0010] 2. 本发明的粉末冶金锥齿轮,在原料配方中加入不同比例的金属粉末,使得制备出的锥齿轮达到高强度,高硬度和高耐磨的性能;在配方中添加适量的固体润滑剂,增加了产品的自润滑性能;添加了适量的钴粉、改性树木灰烬粉,提高了产品的强度和耐磨性能和自润滑性能。

具体实施方式

[0011] 下面通过实施例,进一步详细描述本发明,但是本发明不仅仅局限于以下实施例。
[0012] 实施例 称取下列原材料(kg)铁粉100、铜粉1.9、锑粉 0.6、钴粉0.2、 铬粉1.0、石墨粉0.7、改性树木灰烬0.2、稀土硅铁合金0.5、石蜡0.2、乙撑双硬脂酸酰胺0.15、 磷酸三钙0.2、钇粉0.3、氮化硼0.3、 氧化锌 0.45,所述的稀土硅铁合金的的牌号为FeSiRE23,粒度5-20 mm ,制备方法,包括以下步骤:
(1)首先将40-50%的基料铁粉装入高速混合机中,向其中加入基料铁粉质量0.3-0.6%的硅烷偶联剂KH-550,高速搅拌5-6分钟,然后将铜粉、锑粉 、钴粉、铬粉 、石墨粉 、改性树木灰烬粉、石蜡、乙撑双硬脂酸酰胺和余下的铁粉依次加入其中,边高速混合边加热,当温度升到125-130℃时,在将配方中的其余组分全部加入其中,再继续混合8-10分钟,然后
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈