[发明专利]一种抗压耐磨粉末冶金式齿轮制备方法

说明书

一种抗压耐磨粉末冶金式齿轮制备方法，属于粉末冶金技术领域，包括如下重量百分比材料：1.0～2.2%镍、0.3～0.66%钼、1.0～1.7%铜、0.2～0.6%碳、硅1.5～2.2%，锰0.1～0.3%，硫0.1～0.3%，磷0.1～0.4%，其余为金相组织为铁素体+奥氏体的Fe，通过压制成型、烧结、热处理、精磨、珩齿、抛光、研磨、涂油等制备工艺，提高了轮齿的硬度和轮齿的表面强度，提高了表面的力学性能，尤其是钝化了表面的应力，齿轮的使用寿命得到了大幅度的提高，满足了多种高承载、高转速场合的使用需求。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，涉及一种齿轮制备方法，具体的说是涉及一种抗压耐磨粉末冶金式齿轮制备方法。

背景技术

齿轮及其齿轮产品是机械装备的重要基础件，绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是齿轮传动。随着国民经济的高速发展，全行业年销售总额已突破千亿元，形成了企业多元并存、共同发展的行业格局。其中，龙头企业、骨干企业已成为推动行业管理水平、产品技术质量水平和自主创新能力提升的重要力量，为把我国从齿轮制造大国建设成为齿轮制造强国做出了突出贡献。

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。

汽车齿轮的寿命主要由两大指标考核，一是齿轮的接触疲劳强度，二是齿轮的弯曲疲劳强度。前者主要由渗碳淬火质量决定，后者主要由齿轮材料决定，通常齿轮的强度和硬度得到提高时其韧性会随之降低，因此需要制造出既能使硬度得到提高，韧性不随之下降的齿轮，以此来拓宽齿轮的使用范围。

发明内容

本发明针对传统方法制备的齿轮在硬度提升时，抗压性和耐磨性会随之下降等不足，提出一种抗压耐磨粉末冶金式齿轮制备方法，其齿轮的组分更为合理、工作寿命更长，能大大提升齿轮的力学性能，满足多种承载、高速场合的使用需求。

本发明的技术方案是：一种抗压耐磨粉末冶金式齿轮制备方法，其特征在于：所述齿轮的组分及其重量百分比为：1.0～2.2%镍、0.3～0.66%钼、1.0～1.7%铜、0.2～0.6%碳、硅1.5～2.2%，锰0.1～0.3%，硫 0.1～0.3%，磷 0.1～0.4%，其余为金相组织为铁素体+奥氏体的Fe；

(2)压制成型：取粉末冶金粉料在机械压机上用100T 压力压成所需齿轮形状，截面积压力6T/cm²；

(3)烧结：齿轮在保护气氛的高温炉或真空炉中进行；烧结时采用60～80% 氨分解气+5%氮气，加温到1000℃～1200℃之间，烧结时间1～3小时，烧结完成；

(4)热处理：将烧结后的齿轮进行热处理；先做表面弱渗碳气氛渗碳处理，然后做表面淬火处理，在淬火处理完成后需要用正火，并用650～670℃进行高温回火处理；

(5)精磨内孔：将经过热处理的齿轮在数控内圆磨床进行磨内孔加工，以齿形为基准，用4～6mm空心滚针夹齿圈，选配，滚针外圆误差小于0.003mm，磨内孔，保证内孔与齿圈跳动误差小于0.03mm；

(6)磨沉孔：齿轮磨内孔后进行磨沉孔，以已磨内孔为基准，上1:10000 锥度芯棒在端面磨床靠磨基准面；允许中凹研检，磨去沉孔即可；

(7)磨端面：去基准面毛刺，去尽齿轮基准面毛刺后，清洗干净；在平面磨床上精磨，磨去毛坯面；两面平行度误差小于0.005mm；

(8)精磨外圆：以齿轮内孔为基准，在外圆磨床精磨外圆；与内孔跳动误差小于0.01mm；