[发明专利]粉末冶金质汽车自动变速箱驻车齿轮及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末冶金制品，具体地讲，本发明涉及一种用金属粉末制造齿轮，特别是一种粉末冶金质汽车自动变速箱驻车齿轮，本发明还涉及该产品的制备方法。

背景技术

驻车齿轮是汽车自动变速箱中的关键部件，它与驻车棘爪配套使用。当驻车棘爪切入驻车齿轮的齿槽中，自动变速箱配套的传动件停止运转，从而使汽车处于静止状态。反之，驻车棘爪从驻车齿轮的齿槽中脱开，汽车即可转入行驶状态。由于驻车齿轮在自动变速箱中主要承担扭矩，因此该件必须要有足够强度才能满足配套要求。而驻车齿轮的强度除靠结构实现外，还必须有材质和热处理工艺来保证。在现有技术条件下，本行业通常采用锻造工艺实现驻车齿轮批量生产。由于驻车齿轮结构要素多，精度要求高，特别是内花键孔和齿槽的精度要求高，模锻成型的锻坯还需要作切削加工才能达到设计精度要求。现有技术尽管能够达到批量生产要求，但工艺相对繁杂、加工过程长、生产成本较高，不能满足配套商的采购要求。

发明内容

本发明主要针对现有技术的不足，通过组分优化，改善材质的晶粒结构和金相组织，达到提高粉末冶金质汽车自动变速箱驻车齿轮抗扭性能的目的。本发明还涉及制备方法，所用工艺方法简便、成形精度高、生产成本低。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

粉末冶金质汽车自动变速箱驻车齿轮，该件组分以Fe为基质，配置按重量百分比计量的C=0.25～0.38%、Cu=1.48～1.85%、Ni=1.55～1.85%。其改进之处在于：组分中还含有Cr=2.50～2.85%。

粉末冶金质汽车自动变速箱驻车齿轮制备方法，它按下述步骤实现制备：将量取的粉末原料混合均匀、模压成形、预烧结、二次模压、二次烧结、去毛刺、齿面热处理。其改进之处在于：所述模压成形的压力按6.5～6.8T/cm²施压，二次模压成形的压力按6.8～7.0 T/cm²施压。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、在常规粉末冶金工艺基础上适度提高压制压力，强力施压进一步强化材质的密度，使得制成的产品经热处理后齿面硬度显著提高；

2、在合金钢的组分中添加高含量的Cr元素，Cr元素具有的体心立方晶胞与Fe、Cu、C、Ni等合金化，经热处理后形成贝氏体和马氏体组织，直接改善材质的强度性能，从而满足产品齿槽高抗扭要求；

3、成形的产品不需要再作后续机加工，显著提高生产效率、降低生产成本。

附图说明

图1是本发明中的驻车齿轮立体示意图。

具体实施方式

图1所示的粉末冶金质汽车自动变速箱驻车齿轮，该件组分以Fe为基质，配置按重量百分比计量的C=0.25～0.38%、Cu=1.48～1.85%、Ni=1.55～1.85%和Cr=2.50～2.85%，新添加的Cr 以Cr-Fe合金粉末的形态加入。本发明还涉及粉末冶金质汽车自动变速箱驻车齿轮制备方法，它按下述步骤实现成形加工，首先将量取的粉末原料混合均匀，然后顺序实施模压成形、预烧结、二次模压、二次烧结、去毛刺和齿面热处理。为了进一步提高粉末冶金质驻车齿轮的密度，本发明在常规粉末冶金工艺基础上适度提高压制压力，模压成形的压力按6.5～6.8T/cm²施压，二次模压成形的压力按6.8～7.0T/cm²施压。

下面通过实施例来验证配比和制备方法的合理性及实用性，实施例组分配置见表1，实施例施压取值见表2。

表一、实施例组分配置表

表二、实施例施压取值表

本发明在合金钢的组分中添加高含量的Cr元素，Cr元素具有的体心立方晶胞与Fe、Cu、C、Ni等合金化，经热处理后形成的贝氏体和马氏体组织，直接改善材质的强度性能，从而满足产品齿槽高抗扭要求。另外，本发明在常规粉末冶金工艺基础上适度提高压制压力，强制施压进一步强化材质的密度，使得制成的产品经热处理后齿面硬度显著提高。由于成形的产品不需要再作后续机加工，显著提高生产效率，降低生产成本，从而达到配套商的配套要求。