[发明专利]一种用于齿轮的粉末冶金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种用于齿轮的粉末冶金材料及其制备方法。

背景技术

粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。粉末冶金的原材料为金属粉末，金属粉末主要是由各种金属原料分解成细小颗粒而混合组成的粉末。粉末冶金制品有很多种类，包括粉末冶金齿轮，现有的粉末冶金材料制造的齿轮耐磨性差、强度低，有待改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于齿轮的粉末冶金材料及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于齿轮的粉末冶金材料，包括如下重量份的原料：50-65份铁粉、5-9份硬脂酸锌、2-5份铜粉、3-5份钼粉、4-7份钒粉、3-6份镍粉、1-3份钇粉、2-4份铝粉、0.9份-1.2份钛粉、0.6-1.2份石墨粉、1-2份氨基树脂、0.3-1份聚醚改性硅油、0.2-1份聚乙二醇、0.6-1.2份二氧化硅、0.5-1.5份聚乙烯基异丁醚、0.5-1.2份碳素纤维、0.6-1.2份抑制剂、0.3-1份粘结剂、0.5-1.5份偶联剂。

本发明的有益效果是：本发明的粉末冶金材料，通过特定的成分配比，使得粉末冶金齿轮整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性和硬度好，材料利用率高，适用于大批量生产高性能齿轮。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，包括如下重量份的原料：60份铁粉、7份硬脂酸锌、3份铜粉、4份钼粉、6份钒粉、4份镍粉、2份钇粉、3份铝粉、1份钛粉、1份石墨粉、1.5份氨基树脂、0.8份聚醚改性硅油、0.6份聚乙二醇、1份二氧化硅、1份聚乙烯基异丁醚、0.8份碳素纤维、0.8份抑制剂、0.6份粘结剂、0.8份偶联剂。

进一步，所述抑制剂由碳化钨、碳化铌、碳化钛和氟化铈以任意比混合而成。

进一步，所述粘结剂由铝化镍和三氯化钛以任意比混合而成。

一种用于齿轮的粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取上述重量份的原料，并将铁粉、硬脂酸锌、铜粉、钼粉、钒粉、镍粉、钇粉、铝粉、钛粉、石墨粉、二氧化硅加入到混合搅拌机中搅拌均匀，并利用过滤网进行过滤，得到固体混合物；

(2)再向所述固定混合物种加入氨基树脂、聚醚改性硅油、聚乙二醇、聚乙烯基异丁醚、碳素纤维、抑制剂、粘结剂、偶联剂，并与固定混合物混合均匀；

(3)将固体混合物倒入到齿轮压坯模具中压制成型，压制压力为200-350Mpa；

(4)将压制成型后的金属材料取出，进行高温烧结，烧结时间为3-4h；

(5)将经过高温烧结得到的金属材料进行浸油冷却，油温为20-25℃，冷却后的齿轮产品进行控油处理和整形加工后，即得到冶金齿轮。

进一步，步骤(3)中，所述高温烧结的温度分为两个阶段，第一阶段温度为700-800℃，第二阶段温度为900-1000℃。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

本实施例的一种用于齿轮的粉末冶金材料，包括如下重量份的原料：50份铁粉、5份硬脂酸锌、2份铜粉、3份钼粉、4份钒粉、3份镍粉、1份钇粉、2份铝粉、0.9份钛粉、0.6份石墨粉、1份氨基树脂、0.3份聚醚改性硅油、0.2份聚乙二醇、0.6份二氧化硅、0.5份聚乙烯基异丁醚、0.5份碳素纤维、0.6份抑制剂、0.3份粘结剂、0.5份偶联剂。

本实施例的粉末冶金材料，通过特定的成分配比，使得粉末冶金齿轮整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性和硬度好，材料利用率高，适用于大批量生产高性能齿轮。

具体的，所述抑制剂由碳化钨、碳化铌、碳化钛和氟化铈以任意比混合而成。

具体的，所述粘结剂由铝化镍和三氯化钛以任意比混合而成。

本实施例用于齿轮的粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取上述重量份的原料，并将铁粉、硬脂酸锌、铜粉、钼粉、钒粉、镍粉、钇粉、铝粉、钛粉、石墨粉、二氧化硅加入到混合搅拌机中搅拌均匀，并利用过滤网进行过滤，得到固体混合物；

(2)再向所述固定混合物种加入氨基树脂、聚醚改性硅油、聚乙二醇、聚乙烯基异丁醚、碳素纤维、抑制剂、粘结剂、偶联剂，并与固定混合物混合均匀；

(3)将固体混合物倒入到齿轮压坯模具中压制成型，压制压力为200Mpa；