[发明专利]一种同步齿轮的锌合金材料及同步齿轮生产工艺

说明书

技术领域

    本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种同步齿轮的锌合金材料及同步齿轮生产工艺。

背景技术

在机械制造工业中,制造齿轮所用的材料由许多种,有钢、铁、铜合金及非金属材料等，一般以钢齿轮应用最大，但钢齿轮多是通过机械加工制造的，其耐磨性能较差，其他材质的齿轮，由于各有一些不同的优点和缺陷，仅适用于一些特殊需要的场合中。目前，传统的机械加工制作齿轮的工序包括下料、锻打、粗车、正火、精车、滚齿、插齿、倒角、倒棱和磨孔等，传统的齿轮生产工序多、工艺较复杂，生产周期长，生产效率低，生产成本也比较高。现有技术中的齿轮大多由铝合金材料制成，其耐磨性、抗拉前股东、剪切强度及延伸性能均有待提高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种同步齿轮的锌合金材料及同步齿轮生产工艺，该锌合金材料的同步齿轮具有耐磨性好、抗拉强度高、延伸性能好、剪切强度高的优点，同步齿轮生产工艺简单，生产效率高。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌               88～93%

铝               5～10%

铜               1～2%

镁               0.5～1%

镉               0.1～0.5%

铁               0.01～0.05%

镍               0.005～0.01%。

优选地，一种同步齿轮的锌合金材料，包括以下重量百分比的元素：

锌               90～92%

铝               6～8%

铜               1～2%

镁               0.5～0.7%

镉               0.1～0.2%

铁               0.01～0.02%

镍               0.005～0.007%。

锌（Zn）的重量百分比为：88～93%。锌是一种银白色略带淡蓝色金属，密度为7.14克/立方厘米，熔点为419.5℃。在室温下，性较脆；100～150℃时，变软；超过200℃后，又变脆。锌具有适用的机械性能。锌合金的加工性能优良，道次加工率可达60%～80%，中压性能优越，可进行深拉延，并具有自润滑性，延长了模具寿命，可用钎焊或电阻焊或电弧焊(需在氦气中)进行焊接，表面可进行电镀、涂漆处理，切削加工性能良好，具有优越的超塑性能。           

铝（Al）的重量百分比为：5～10%。在锌合金材料中加入铝元素有助于增加材料的硬度和抗拉强度；锌合金中含Al可增加其耐磨性，为了提高材料的抗拉强度和耐磨性，Al的重量百分比应控制在5%以上。但加入过量的Al会影响材料的韧性和加工性能，为了避免Al过高造成材料的韧性和加工性下降，Al的重量百分比应控制在10%以下。本发明中Al的重量百分比为5～10%，既可以满足材料的抗拉强度和耐磨性要求，又可以保证材料的韧性和加工性，优选的，Al的重量百分比为6～8%，更为优选的，Al的重量百分比为7%。

铜（Cu）的重量百分比为：1～2%。铜（Cu）能提高合金材料的稳定性，可以提高材料的硬度和耐磨性，在锌合金中加入Cu还可以提高剪切强度和韧性，特别是大气腐蚀性能，为了通过加入Cu提高锌合金材料的剪切强度和耐磨性，Cu的重量百分比应控制在1%以上。但加入过量的铜会降低不锈钢的机械性能，破坏锌合金材料的机械性能，会使锌合金材料在镗孔等加工时产生热脆性，因此，为了避免Cu过高造成材料的热加工性和塑性下降，Cu的重量百分比应控制在2%以下。本发明中Cu的重量百分比为1～2%，既可以满足材料的剪切强度和耐磨性要求，又可以满足材料的热加工性和塑性要求，优选的，Cu的重量百分比为1.3～1.8%，更为优选的，Cu的重量百分比为1.5%。