[发明专利]用粉末冶金生产钻卡头零件的工艺方法

说明书

本发明涉及一种机械部件的制造工艺，具体地说是提供一种采用粉末冶金工艺来制造钻卡头零件的方法。

由中国专利申请号94110182.7公开的一项发明名称为一种钻卡头齿形螺母的制造工艺是一种利用粉末冶金技术生产钻卡头齿形螺母的加工工艺，该种工艺方案还不能适应生产钻卡头多种零部件的加工要求，特别在制件的强度和硬度上还不能稳定的达到40Cr材料的技术指标，这种情况在加工受力较大、使用工况条件恶劣的较大规格的钻卡头齿形螺母上表现的尤为明显，上述情况，使粉末冶金技术在钻卡头用零、部件的推广应用上受到一定的局限。

本发明的目的在于提供一种可适于钻卡头多种规格不同零部件的生产需要，可大幅度降低制造成本，提高材料利用率，改进零部件性能的用粉末冶金生产钻卡头零件的工艺方法。

本发明实施的技术要点是：用粉末冶金生产钻卡头零件的工艺方法，其特征在于混料工序中加有母合金粉，即将铁粉、石墨和一定量的母合金粉按比例混合制成均匀混合的混料，其母合金的组成为含Mn、Cr、Mo和Fe的合金粉末，重量百分比为：Mn：10～20％；Cr：10～20％；Mo：10～20％，其余为Fe。且混料中各物料的重量百分比为：母合金粉末1.5～4％，石墨粉0.5～1％，其余为铁粉。具体地说本发明的采用粉末冶金工艺制钻卡零件的工艺过程包括：

1.混料：将一定量的铁粉、石墨粉及母合金粉加少量机油混合均匀；

2.压型：用1000～1500MPa高压对上述混合料进行压制成型；

3.烧结：烧结在一氧化碳或氢气氛中进行，烧结温度为1150～1250℃，经烧结得到毛坯；

4.机械加工：将烧结后的毛坯进行精加工，其机械加工过程按已知的如工方法进行，例如：车平面、车螺纹、磨外园、磨平面等工序；

5.热处理和表面处理：经机械加工后部件在860℃淬油，200℃回火，进行热处理，再按普通表面处理工艺进行表面煮黑处理，即可制得本发明的钻卡头零件。

在上述工艺中，混料过程为利于成型可加少量的硬脂酸锌(占混料重量的0.5％左右)。压型工序中选取高压是为了保证在成型的工件中达到较高的工件密度。烧结处理中，采用高温烧结，使母合金更易渗入铁粉结构中，有利改进部件的性能。此外，除要控制一定的烧结温度之外，应当严格的控制烧结的气氛及烧结的时间，一般应烧结1小时以上。下面通过实例对本发明的技术给予进一步的说明。

实例：

按重量百分比取雾化法生产铁粉(100目)95.6％，石墨粉(200日)0.6％，母合金粉3％，硬脂酸锌0.8％和少量机油放入混料器中充分混合成均匀的混料粉。母合金粉按Mn20％，Cr20％，Mo20％其余为Fe的重量百分比配成。

用1200MPa压力对混料粉末加压成型，在连续烧结炉中，以一氧化碳作保护气氛，在1180℃温度下烧结1小时，在水套中冷却。

将上述制得毛坯工件进行常规方法的机械精加工得到钻卡零件在于860℃淬油，200℃回火进行热处理，最后再按普通工艺进行表面煮黑处理制得成品钻卡零件，采用上述工艺可用来制造多种类不同规格的如钻卡头齿形螺母、钻卡头套筒等钻卡头零件，其强度和硬度都达到40Cr的各项指标要求。

实施例2-6

仍按同实施例1的工艺过程实施，只是在本发明公开的用量范围内将各工艺参量重新搭配成5种组台方案成5组实施例实施，结果列于表1中。