[发明专利]粉末冶金传动齿轮及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金材料技术领域，具体涉及一种粉末冶金传动齿轮及其制备方法。

背景技术

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。

而且，现有技术一般是购买40Cr材料直接进行机加工得到传动齿轮，而机加工工艺存在耗能高，加工出来的产品加工尺寸难于精确控制、产品精度低等不足；而且，机加工过程要铣掉大量原材料，造成了材料的浪费，增加了制作成本。

现有技术也有采用粉末冶金加工工艺制作，但现有的粉末冶金工艺的制件其强度和硬度还不能稳定的达到40Cr材料的技术指标，这种情况在受力扭矩较大，适用工况恶劣的较大规格传动齿轮上尤为明显，因此，限制了粉末冶金技术在自动超越离合器传动齿轮上的应用推广。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种自润滑性能好，强度和硬度可达到40Cr材料的技术指标，且大幅降低制造成本，提高材料利用率和生产率的粉末冶金传动齿轮。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种粉末冶金传动齿轮，该齿轮由以下重量百分比的各组分原料制备：镍1％～5％，铜1％～3％，钼0.5％～2％，石墨0.5％～0.9％，润滑剂0.6％～0.9％，切削剂0.3％～0.5％，其余为铁。

作为优选，所述的粉末冶金传动齿轮，该齿轮由以下重量百分比的各组分原料制备：镍4％，铜1.5％，钼0.85％，石墨0.85％，润滑剂0.8％，切削剂0.3％，其余为铁。

本发明的镍、铜、钼、石墨和铁均为为细度100～300目的粉状材料。

本发明的上述润滑剂为合成蜡或称硬蜡或合成石蜡，为市售产品。

本发明上述的切削剂为硫化锰或氟化钙。

本发明解决的另一技术问题是提供一种上述粉末冶金传动齿轮的制备方法：将配方比例的各组分原料进行均匀混合，通过压制成形，压制压力为550～650MPa；然后进行烧结，烧结温度为1120～1250℃，烧结时间为30～40分钟，然后冷却降至室温，进行精加工(精车台阶槽)；再进行热处理工序：先淬火，淬火温度为850～900℃，淬火时间2.8～3.2小时；再进行回火，回火温度为150～200℃，回火时间1.8～2.2小时，然后冷却到室温，得到本发明的粉末冶金传动齿轮。

本发明上述的烧结是在网带式烧结炉中进行烧结；本发明上述的烧结后的冷却降至室温是指随炉降至室温。

本发明的优点和有益效果：

1.本发明的粉末冶金传动齿轮，在原料配方中加入不同比例的金属粉末，使得制备出的传动齿轮达到高强度，高硬度和高扭矩的性能；在配方中添加适量的润滑剂，增加了产品的自润滑性能；添加了适量的Mo，提高了产品的强度和硬度。

2.本发明的粉末冶金传动齿轮，采用的粉末冶金加工工艺可适用于自动超越离合器传动齿轮多种规格不同零部件的需要，并大幅降低制造成本，提高了材料利用率和生产率。本发明制备的粉末冶金传动齿轮克服了现有工艺制作的齿轮其强度和硬度达不到40Ct材料的技术指标而导致的在受力扭矩较大、适用工况恶劣环境下较大规格传动齿轮不能使用的缺陷，从而使得本发明制备的粉末冶金传动齿轮在自动超越离合器传动齿轮上的应用推广得到实现。

具体实施方式

下面通过实施例，进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。

实施例1

称取以下配方的各原料：镍4％，铜1.5％，钼0.85％，石墨0.85％，润滑剂(合成石蜡)0.8％，切削剂(硫化锰)0.3％，其余为铁。

将配方比例的各组分原料进行均匀混合，通过压制成形，压制压力为600Mpa得到密度7.1左右的生坯零件；然后将生坯零件进入网带式烧结炉中进行烧结，烧结温度为1150℃，烧结保温时间30～40分钟，然后随炉降至室温，再进行精加工(精加工主要为精车台阶槽)成最终形状和精度；再进行热处理工序：先淬火，温度为860℃，保温时间3小时；再进行回火，温度为150℃，保温时间2小时，然后冷却到室温，得到本发明的粉末冶金传动齿轮。

实施例2

称取以下配方的各原料：镍4％，铜1.5％，钼0.5％，石墨0.7％，润滑剂(合成石蜡)0.8％，切削剂(氟化钙)0.3％，其余为铁。