[发明专利]一种粉末冶金凸轮的制备方法

权利要求书

1.一种粉末冶金凸轮的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)设计凸轮，将凸轮生坯分割为凸轮外圈和凸轮内圈两部分；

2)准备好凸轮外圈原料，将铁、铬、钒、钼、钨、镍、碳、铜按以下质量百分比混合成混合粉，配比为0＜铬≤16.745％，钒：0～10％，0＜钼≤4.925％，钨：0～18％，镍：0～3％，碳：0.4～1.5％，铜：0～4％，不超过2％的不可避免的杂质，铁：余量；其中铬、钒、钼、钨、镍、铜以铁合金或母合金形式加入，碳以石墨形式加入，然后加入质量百分比含量为0.1～1％的润滑剂；

3)将上述混合粉在压力大于400MPa的压机上压制成密度为6.25～7.4g/cm³的凸轮外圈生坯；

4)准备凸轮内圈原料，将铁、铬、钼、镍、碳、铜按以下质量百分比混合成混合粉，配比为铬：0～20％，0＜钼≤2.4875％，0＜镍≤9.95％，0＜碳＜0.2％，铜：1～2％，不超过2％的不可避免的杂质，铁：余量；碳以石墨形式加入，然后加入质量百分比含量为0.1～1％的润滑剂；

5)将上述混合粉在压力大于400MPa的压机上压制成密度为6.5～7.4g/cm³的凸轮内圈生坯；

6)将凸轮内圈生坯装入凸轮外圈生坯的内孔中，组装后成凸轮生坯，并将组装后的凸轮生坯放置到烧结承烧板上进行烧结；

7)烧结，将该凸轮生坯在温度1000℃～1350℃中进行烧结，烧结的时间为5～180分钟上，烧结在真空烧结炉中进行或者是氮气为基础、氢气的比例为1～75vol％的烧结炉中进行；

8)热处理，根据热处理要求将已烧结的凸轮组件进行感应热处理，频率为高频、中频或高中频，热处理的硬化层深度0.2～5mm，回火温度为150～600℃，保温5～200分钟，或采用高频或中频感应回火；

上述步骤4)中凸轮内圈的铜含量高于步骤2)中凸轮外圈的铜含量。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)、步骤4)中的润滑剂及石墨采用粘接处理方式加入。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤3)、步骤5)中的压制采用温压成形或模具加热成形。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤7)烧结后增加退火、精整和挤压工序，修正凸轮的轮廓以及内孔精度。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤7)烧结后的凸轮外圈的密度大于7.5g/cm³，凸轮内圈的密度大于7.2g/cm³。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤8)的热处理根据凸轮外圈的材料特性，采用真空热处理，或者当凸轮内圈的密度大于7.2g/cm³，采用整体热处理，热处理气氛为非渗碳性的气氛。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤8)热处理后，还增加喷丸处理。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤8)热处理后，还增加研磨处理，根据凸轮高度、平面度以及平行度的要求对凸轮的端面进行研磨，根据凸轮最终装配尺寸对凸轮的曲面进行研磨。