一种螺旋齿轮的制造方法与流程

文档序号:13068568阅读:313来源:国知局

本发明涉及到一种粉末冶金件的制造方法,具体涉及到一种螺旋齿轮的制造方法。



背景技术:

所谓的粉末冶金件,是指采用模具将金属混合粉末压制成各种成品。目前的螺旋齿轮,通常都是采用传统的机加工方法,不但制作工序比较复杂、成本较高;而且,制得的成品硬度较低、强度和耐磨性都不够,从而大大缩短了螺旋齿轮的使用寿命。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种可提高成品硬度、强度和耐磨性的螺旋齿轮的制造方法。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种螺旋齿轮的制造方法,其步骤为:

1)按质量百分比计,将含有95.15~96.15%的铁、1.3%~1.7%的铜、1.45~1.95%的镍、0.3%~0.6%的钼、0.3%~0.6%的碳、0.3%~0.7%稀土元素的原料进行混合,其中,钼、镍以铁合金粉或元素粉的形式加入,余量的铁以水雾化铁粉的形式加入,铜以元素粉的形式加入,碳以石墨粉的形式加入;具体混料过程为:先将40~60%重量的水雾化铁粉装入混粉机中,然后加入稀土元素、铜、钼和镍,接着,向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉,搅拌均匀后,再将石墨粉、以及适量的微粉蜡和粘结剂加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,放置至少12小时,得到合金铁基混合粉末;

2)将所述合金铁基混合粉末在压机上压制成螺旋齿轮生坯;

3)将压制成型的螺旋齿轮生坯在非氧化性气体的保护下烧结,形成粉末冶金件;

4)在非氧化性气体的保护下退火,退火温度控制在750~1080℃之间,退火保温时间控制在50~120分钟;

5)对退火后的粉末冶金件进行挤压,其在直径方向上的最大挤压变形量控制在2%以上,粉末冶金件的密度控制在6.7~6.9g/cm3之间;

6)对粉末冶金件进行机加工处理;

7)将机加工处理后的粉末冶金件放入渗碳炉内进行碳氮共渗处理,接着在850±5℃、碳势0.7±0.1的条件下保温2小时以上,然后,将粉末冶金件送入回火炉中,加热到180~200℃进行回火处理,保温1小时以上;

8)对粉末冶金件表面振动研磨,得到成品。

作为一种优选方案,在所述的一种螺旋齿轮的制造方法中,在步骤5中所述的对粉末冶金件进行挤压过程中,其在直径方向上的最大挤压变形量控制在2~5%之间。

作为一种优选方案,在所述的一种螺旋齿轮的制造方法中,所述的稀土元素为铈或镧。

作为一种优选方案,在所述的一种螺旋齿轮的制造方法中,所述的非氧化性气体为氢气和氮气的混合气体,氮气的体积百分比占混合气体的总体积的92%以上。

本发明的有益效果是:本发明与传统的机加工相比,本发明所述的螺旋齿轮采用合金铁基混合粉末依次经过压制、烧结、机加工、热处理和表面研磨而成,制得的螺旋齿轮硬度高、强度大、耐磨性好,可大大延长其使用寿命,而且,还简化了工艺,提高了生产效率和材料的利用率,降低了制造成本。

具体实施方式

下面结合具体的实施例,详细描述本发明所述的一种螺旋齿轮的制造方法的具体实施方案。

实施例一:

1)按质量百分比计,准备50千克水雾化铁粉、47.4千克的铁合金粉(镍占1.5千克、钼占0.6千克)、1.7千克的铜粉、580克石墨粉、320克的铈粉;

先取25千克的水雾化铁粉装入混粉机中,然后,将全部铁合金粉、铜粉和铈粉加入混粉机中,然后向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉,搅拌均匀后,再将石墨粉、适量的微粉蜡和粘结剂加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,放置12小时,得到合金铁基混合粉末;

2)将所述合金铁基混合粉末在压机上压制成螺旋齿轮生坯;

3)将压制成型的螺旋齿轮生坯在非氧化性气体的保护下烧结,形成粉末冶金件,在烧结过程中,将微粉蜡和粘结剂烧除;

4)在非氧化性气体的保护下退火,退火温度控制在750~1080℃之间,退火保温时间控制在60~90分钟;

5)对退火后的粉末冶金件进行挤压,其在直径方向上的最大挤压变形量控制在2~5%以上,粉末冶金件的密度控制在6.7~6.9g/cm3之间;

6)对粉末冶金件进行机加工处理;

7)将机加工处理后的粉末冶金件放入渗碳炉内进行碳氮共渗处理,接着在850±5℃、碳势0.7±0.1的条件下保温2小时以上,然后,将粉末冶金件送入回火炉中,加热到180~200℃进行回火处理,保温1小时以上;

8)对粉末冶金件表面振动研磨,得到成品。

实施例二:

1)按质量百分比计,准备50千克水雾化铁粉、48千克的铁合金粉(镍占1.7千克、钼占0.3千克)、1.3千克的铜粉、320克石墨粉、380克的铈粉;

先取25千克的水雾化铁粉装入混粉机中,然后,将全部铁合金粉、铜粉和铈粉加入混粉机中,然后向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉,搅拌均匀后,再将石墨粉、适量的微粉蜡和粘结剂加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,放置13小时,得到合金铁基混合粉末;

2)将所述合金铁基混合粉末在压机上压制成螺旋齿轮生坯;

3)将压制成型的螺旋齿轮生坯在非氧化性气体的保护下烧结,形成粉末冶金件,在烧结过程中,将微粉蜡和粘结剂烧除;

4)在非氧化性气体的保护下退火,退火温度控制在750~1080℃之间,退火保温时间控制在70~100分钟;

5)对退火后的粉末冶金件进行挤压,其在直径方向上的最大挤压变形量控制在2~5%以上,粉末冶金件的密度控制在6.7~6.9g/cm3之间;

6)对粉末冶金件进行机加工处理;

7)将机加工处理后的粉末冶金件放入渗碳炉内进行碳氮共渗处理,接着在850±5℃、碳势0.7±0.1的条件下保温2小时以上,然后,将粉末冶金件送入回火炉中,加热到180~200℃进行回火处理,保温1小时以上;

8)对粉末冶金件表面振动研磨,得到成品。

实施例三:

1)按质量百分比计,准备50千克水雾化铁粉、47.3千克的铁合金粉(镍占1.85千克、钼占0.3千克)、1.5千克的铜粉、580克石墨粉、620克的铈粉;

先取25千克的水雾化铁粉装入混粉机中,然后,将全部铁合金粉、铜粉和铈粉加入混粉机中,然后向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉,搅拌均匀后,再将石墨粉、适量的微粉蜡和粘结剂加入混粉机中,搅拌均匀后过筛,放置14小时,得到合金铁基混合粉末;

2)将所述合金铁基混合粉末在压机上压制成螺旋齿轮生坯;

3)将压制成型的螺旋齿轮生坯在非氧化性气体的保护下烧结,形成粉末冶金件,在烧结过程中,将微粉蜡和粘结剂烧除;

4)在非氧化性气体的保护下退火,退火温度控制在750~1080℃之间,退火保温时间控制在90~120分钟;

5)对退火后的粉末冶金件进行挤压,其在直径方向上的最大挤压变形量控制在2~5%以上,粉末冶金件的密度控制在6.7~6.9g/cm3之间;

6)对粉末冶金件进行机加工处理;

7)将机加工处理后的粉末冶金件放入渗碳炉内进行碳氮共渗处理,接着在850±5℃、碳势0.7±0.1的条件下保温2小时以上,然后,将粉末冶金件送入回火炉中,加热到180~200℃进行回火处理,保温1小时以上;

8)对粉末冶金件表面振动研磨,得到成品。

在实际应用时,所述的氢气和氮所的混合气体中,氮气的体积百分比占混合气体总体积的92%以上。

综上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明实施的范围,凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所作的均等变化与修饰,均应包括在本发明的权利要求范围内。

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