一种新型高性能粉末冶金齿轮

摘要

本发明公开了一种新型高性能粉末冶金齿轮，由以下原料制成：水雾化铁粉、铜粉、钼粉、钒粉、镍粉、钇粉、铝粉、镁粉、钴粉、铅粉、钢渣粉、化铁炉渣粉、铁合金渣粉、改性树木灰烬粉、石墨粉、乙二酸聚酯、氨基硅油、苄基氰乙基纤维素、硬脂酸铝、聚乙二醇、乙撑双硬脂酸酰胺、脂肪酸、碳素纤维、玻璃纤维、氮化硅、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、二氧化硅、硫化锰、丙烯酸酯、抑制剂、粘结剂、强化剂、切削剂、润滑剂、偶联剂、分散剂。本发明的新型高性能粉末冶金齿轮，通过特定的成分配比，使得新型高性能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、强度和硬度好，材料利用率高，适于大批量快速生产高性能齿轮。

主权项

一种新型高性能粉末冶金齿轮，其特征在于，以重量为单位，由以下原料制成：水雾化铁粉290‑840份、铜粉3‑6份、钼粉2‑5份、钒粉3‑5份、镍粉1‑3份、钇粉2‑3份、铝粉2‑3份、镁粉1‑2份、钴粉1‑1.5份、铅粉1‑1.8份、钢渣粉1.5‑2.5份、化铁炉渣粉1‑2份、铁合金渣粉1‑2份、改性树木灰烬粉0.8‑1.2份、石墨粉0.6‑1.2份、乙二酸聚酯0.6‑1份、氨基硅油0.4‑0.9份、苄基氰乙基纤维素0.6‑0.8份、硬脂酸铝0.3‑1份、聚乙二醇0.4‑0.8份、乙撑双硬脂酸酰胺0.2‑0.4份、脂肪酸0.5‑0.8份、碳素纤维0.4‑0.7份、玻璃纤维0.3‑0.5份、氮化硅0.2‑0.3份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷0.1‑0.2份、二氧化硅0.05‑0.1份、硫化锰0.03‑0.05份、丙烯酸酯0.01‑0.03份、抑制剂0.02‑0.04份、粘结剂0.06‑0.08份、强化剂0.04‑0.08份、切削剂0.08‑0.12份、润滑剂0.12‑0.15份、偶联剂0.1‑0.14份、分散剂0.1‑0.12份；所述抑制剂，以重量份为单位，由以下原料制成：碳化钨12‑16份、碳化铌10‑14份、碳化钽10‑12份、氮化钨8‑10份、碳化钛10‑15份、硫化钼6‑8份、氟化铈5‑9份、碳8‑15份；所述粘结剂，以重量份为单位，由以下原料制成：铝化镍9‑15份、三铝化钛8‑14份、氮化铝6‑12份、锌5‑10份；所述新型高性能粉末冶金齿轮的制备方法，包括以下步骤：S1：将水雾化铁粉、铜粉、钼粉、钒粉、镍粉、钇粉、铝粉、镁粉、钴粉、铅粉、石墨粉、聚乙二醇、脂肪酸、碳素纤维、玻璃纤维加入到搅拌机中，在转速为100‑200r/min下搅拌10‑14min，制得混合物A；S2：将乙二酸聚酯、苄基氰乙基纤维素、硬脂酸铝、乙撑双硬脂酸酰胺、氮化硅加入搅拌机中在转速为200‑300r/min下搅拌12‑16min，制得混合物B；S3：将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、钢渣粉、化铁炉渣粉、铁合金渣粉、改性树木灰烬粉、氨基硅油、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、二氧化硅、硫化锰、丙烯酸酯、抑制剂、粘结剂、强化剂、切削剂、润滑剂、偶联剂、分散剂加入到搅拌机中，在温度为200‑280℃，转速为300‑400r/min下搅拌2‑4h，制得混合物C；S4：将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中，并在压力为560‑620MPa下压制成生坯件；S5：将步骤S4制得的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在680‑700℃下，预烧结45‑50min，其中氢气与氮气的体积比为1.8‑2.2:97.8‑98.2，然后按以下升温和温度进行烧结：1）以升温速率18‑22℃/ min，从680‑700℃升温至900‑940℃，并保温8‑12 min；2）以升温速率23‑27℃/ min，从900‑940℃升温至1050‑1080℃，并保温14‑16min；3）以升温速率12‑16℃/ min，从1050‑1080℃升温至1180‑1200℃，并在此温度下烧结145‑150min，制得工件；S6：将步骤S5制得的工件进行淬火，淬火温度为810‑830℃，淬火时间为40‑50min，然后以升温速率8‑12℃/ min升温至920‑930℃，保温70‑80min，再进行回火，回火温度为220‑230℃，回火保温时间为80‑85min，制得低温回火后的新型高性能粉末冶金齿轮；S7：将步骤S6制得的低温回火后的新型高性能粉末冶金齿轮在渗碳炉中，在气态的渗碳介质中加热到820‑860℃，保温5.5‑6h，接着冷却至125‑128℃，保温6‑7h，再接着冷却到室温，制得渗碳后的新型高性能粉末冶金齿轮；S8：将步骤S7制得的渗碳后的新型高性能粉末冶金齿轮送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理，蒸汽温度为720‑740℃，保温2.5‑2.8h，然后在170‑185℃下保温3.5‑4h，最后自然冷却到室温，制得新型高性能粉末冶金齿轮产品。