一种粉末冶金传动齿轮及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种粉末冶金传动齿轮，其特征在于，由下列重量份的原料制成：镍2.1-2.3、铜1.2-1.4、钼0.2-0.3、石墨0.1-0.3、Nb0.2-0.25、V1.8-2.0、As0.24-0.28、Hf0.14-0.18、硬酯酸锌2.9-3.2、铁粉92-94、助剂1-2；本发明原料中增加石墨，增加了传动齿轮的耐磨性与润滑性，制造的传动齿轮织致密，微观结构良好，孔隙很少，结构刚度、硬度、耐疲劳性能、抗拉强度性能优良，而且大幅降低制造成本，提高了材料利用率和生产率。
【专利说明】一种粉末冶金传动齿轮及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及粉末冶金领域，特别是一种粉末冶金传动齿轮及其制备方法。
【背景技术】
[0002]粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。粉末冶金结构件制品材料成分不受熔炼限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它结构组分，并且在相当大的范围内根据要求进行调整，进而在力学性能上能达到与钢件匹配的效果。
[0003]目前，用于汽车转向横拉杆系统的自动锁止离合器的传动齿轮，其作用是通过传动齿轮花键咬合，把传动轴扭矩传递给汽车前轮，使汽车前轮由从动轮转变化为主动轮，从而使汽车自动实现从两轮驱动到四轮驱动的转变。但是，现有的传动齿轮，多是采用40Cr材料进行机加工，40Cr材料组分固定，且价格较高，也不能根据使用环境对材料本身组分进行灵活调配以达到适合使用条件的性能；且不能做成含油的零件，自润滑性能差。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种粉末冶金传动齿轮及其制备方法。
[0005]为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施:铁粉3-4、氧化锌2-3、二氧化钛1-2、偏磷酸钠2-3、高岭土粉5-6、氮化铝粉1-2、硅烷偶联剂KH550 2_3、硼化铬5_6、顺丁烯二酸酐2-3、二甲基硅油1-2、铝酸酯偶联剂DL-411 2_3、氰尿酸锌1_2 ;制备方法是将铁粉、氧化锌、二氧化钛、偏磷酸钠、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950°C下煅烧3-4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70°C，在1200-1500转/分下搅拌1-2小时，即得。
[0006]一种粉末冶金传动齿轮，由下列重量份的原料制成:镍2.1-2.3、铜1.2-1.4、钥 0.2-0.3、石墨 0.1-0.3、Nb0.2-0.25、V1.8-2.0、As0.24-0.28、Hf0.14-0.18、硬酯酸锌
2.9-3.2、铁粉 92-94、助剂 1-2 ；
所述助剂由下列重量份的原料制成:
本发明所述粉末冶金传动齿轮，由以下具体步骤制成:
Cl)将镍、铜、钥、Nb、V、As、Hf、铁粉混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在8-10Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下600-650°C进行烧结8-10小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛； (2)将其它剩余成分混合均匀；
(3)将步骤(I)、(2)物料在55-65°C下混合搅拌均匀65-85分钟后，装入模具，压制成
坯；
(4)将压坯放在烧结炉中，以6-8°C/分钟速率升温至650-750°C条件下烧结1.5-2小时；然后以5-7°C /分钟速率升温至1100-1150°C条件下烧结2-3小时；再以9_12°C /分钟速率降温至350-450°C条件下烧结1-2小时，最后空气中冷却至室温即可。
[0007]本发明原料中增加石墨，增加了传动齿轮的耐磨性与润滑性，制造的传动齿轮织致密，微观结构良好，孔隙很少，结构刚度、硬度、耐疲劳性能、抗拉强度性能优良，而且大幅降低制造成本，提高了材料利用率和生产率。
具体实施方案
[0008]下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0009]一种粉末冶金传动齿轮，由下列重量份(公斤)的原料制成:镍2.1、铜1.2、钥0.2、石墨 0.1、Nb0.2、V1.8、As0.24、Hf0.14、硬酯酸锌 2.9、铁粉 92、助剂 I ；
所述助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:铁粉4、氧化锌2、二氧化钛2、偏磷酸钠
2、高岭土粉6、氮化铝粉1、硅烷偶联剂KH550 3、硼化铬6、顺丁烯二酸酐2、二甲基硅油2、铝酸酯偶联剂DL-411 3、氰尿酸锌2 ;制备方法是将铁粉、氧化锌、二氧化钛、偏磷酸钠、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950°C下煅烧3_4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70°C，在1200-1500转/分下搅拌1_2小时，即得。
[0010]本发明所述粉末冶金传动齿轮，由以下具体步骤制成:
(O将镍、铜、钥、Nb、V、As、Hf、铁粉混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在8-10Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下600-650°C进行烧结8-10小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛；
(2)将其它剩余成分混合均匀；
(3)将步骤(I)、(2)物料在55-65°C下混合搅拌均匀65-85分钟后，装入模具，压制成
坯；
(4)将压坯放在烧结炉中，以6-8°C/分钟速率升温至650-750°C条件下烧结1.5-2小时；然后以5-7°C /分钟速率升温至1100-1150°C条件下烧结2-3小时；再以9_12°C /分钟速率降温至350-450°C条件下烧结1-2小时，最后空气中冷却至室温即可。
[0011]经过检测，本发明法兰的硬度:HRC57 ;抗拉强度:1130MPa。
【权利要求】
1.一种粉末冶金传动齿轮，其特征在于，由下列重量份的原料制成:镍2.1-2.3、铜1.2-1.4、钥 0.2-0.3、石墨 0.1-0.3,Nb0.2-0.25, V1.8-2.0,As0.24-0.28,Hf0.14-0.18、硬酯酸锌2.9-3.2、铁粉92-94、助剂1-2 ； 所述助剂由下列重量份的原料制成:铁粉3-4、氧化锌2-3、二氧化钛1-2、偏磷酸钠2-3、高岭土粉5-6、氮化铝粉1-2、硅烷偶联剂KH550 2_3、硼化铬5_6、顺丁烯二酸酐2_3、二甲基娃油1_2、招酸酯偶联剂DL-411 2_3、氰尿酸锋1_2 ;制备方法是将铁粉、氧化锋、二氧化钛、偏磷酸钠、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920_950°C下煅烧3_4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70°C，在1200-1500转/分下搅拌1-2小时，即得。
2.根据权利要求1所述粉末冶金传动齿轮，其特征在于，由以下具体步骤制成: Cl)将镍、铜、钥、Nb、V、As、Hf、铁粉混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在8-10Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下600-650°C进行烧结8-10小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛； (2)将其它剩余成分混合均匀； (3)将步骤(I)、(2)物料在55-65°C下混合搅拌均匀65-85分钟后，装入模具，压制成坯； (4)将压坯放在烧结炉中，以6-8°C/分钟速率升温至650-750°C条件下烧结1.5-2小时；然后以5-7°C /分钟速率升温至1100-1150°C条件下烧结2-3小时；再以9-12°C /分钟速率降温至350-450°C条件下烧结1-2小时，最后空气中冷却至室温即可。
【文档编号】B22F3/16GK103537676SQ201310472177
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】黄浩 申请人:芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司