[发明专利]一种高性能的粉末冶金齿轮的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，更具体地说，涉及一种高性能的粉末冶金齿轮的制备方法。 

背景技术

齿轮是依靠齿的啮合可靠且无噪声地传输转矩的轮状机械零件，齿轮通过与其它齿状机械零件传动，可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和改变运动形式等功能。目前齿轮传动已成为应用最广泛的传动方式。 

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。尤其在齿轮制造领域，粉末冶金法制造齿轮是一种高效、精密、灵活的金属加工工艺，适于大批量低成本生产高强度、高精度公差的齿轮。大大减少了传统钢材机加工所导致的质量、性能差的不足。 

但是，现有的粉末冶金零件，由于配方不够完善、混料不均匀，导致压制成的生坯的不均匀，通过热处理所得的零件的整体密度不均匀，耐磨性、强度和硬度较差。 

经专利检索，中国专利申请号：201210493191.0，申请公布日为：2013年3月27日，发明创造的名称为：一种粉末冶金齿轮，其组成按重量百分比包括，0.5-1.0%的碳、1.0-1.2%的铜、0.3-0.5%的锰、0.3-0.5%的铬、0.1-0.3%的硼、0.5-1.0%的硬脂酸锌，余量为铁；该申请案虽然提高了生产效率、节省材料，但其生产的齿轮的强度和硬度有待提高。 

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中，现有的粉末冶金零件的整体密度不均匀，耐磨性、强度和硬度较差的不足，提供了一种高性能的粉末冶金齿轮的制备方法，该粉末冶金齿轮，不但将冶金行业的废弃物重新利用，而且通过特定的成分配比和处理，使得生产得到的粉末冶金齿轮的性能得到了改善。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种高性能的粉末冶金齿轮的制备方法，其步骤为：

步骤一：混合搅拌

（1）按质量份数，将氨基树脂1-2份、聚醚改性硅油2-3份、羟丙基甲基纤维素1-2份、粉煤灰3-5份、食盐1份和淀粉1-3份，加入到搅拌机中混合均匀，得混合物A；

（2）按质量份数，将硬脂酸锌2-4份、合金粉230-250份、碳粉2份、钒钛磁铁精矿4-6份和聚乙二醇3-4份加入搅拌机中混合均匀，得混合物B；

（3）将上述（1）中得到的混合物A与上述（2）中得到的混合物B在搅拌机内充分混合得混合物C，并在混合物C中加入瓦斯灰6-8份和NaCO₃1-2份，再次混合均匀后即得到粉末冶金混合料；

步骤二：压制成形

将步骤一混合好的粉末冶金混合料放入压机，由压机完成将所述混合料末送入预设的产品模具，并在450MPa 压力下压制成生坯件；

步骤三：烧结

将步骤二压制成形的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在700-720℃下，预烧结40 分钟；然后升高温度到1200-1250℃，并在此温度下烧结120-135分钟；

步骤四：热处理

将上步得到的工件进行淬火，淬火温度为835℃，淬火时间35分钟，而后升温至910℃，保温80分钟，再进行回火，回火温度为210℃，回火保温时间90分钟，回火后在渗碳炉中碳氮共渗；冷却至室温后，精加工，即得成品。

更进一步地，所述的钒钛磁铁精矿、粉煤灰和瓦斯灰的平均粒径为30-40微米。 

更进一步地，所述的钒钛磁铁精矿来源于基性-超基性岩含钒钛磁铁矿岩体。 

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明的一种高性能的粉末冶金齿轮的制备方法，该方法通过多步混料，使得混合后的混合料密度和成分更均匀，并通过合理的烧结、热处理，使得粉末冶金齿轮的强度和硬度都得到了提高；

（2）本发明的一种高性能的粉末冶金齿轮的制备方法，该制备方法简单方便，并将冶金废弃的粉煤灰和瓦斯灰作为粉末冶金齿轮的特定组分使用，资源化利用了冶金废弃物；

（3）本发明的一种高性能的粉末冶金齿轮的制备方法，通过特定的成分配比，使得生产的齿轮齿面硬度高、强度大，耐磨性得到提高，且适于大批量快速生产高性能齿轮。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。 

实施例1