專利名稱：一種鏈輪粉末冶金的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種鏈輪粉末冶金的制備方法，屬于鑄造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，粉末冶金結(jié)構(gòu)用途越來越廣。粉末冶金作為一種近凈成型技術(shù)，在生產(chǎn)結(jié)構(gòu)件等批量大、尺寸精度高、加工費高昂的零件時有很大的經(jīng)濟優(yōu)勢。但粉末冶金結(jié)構(gòu)件存在一個弱點:產(chǎn)品在未燒結(jié)前壓坯強度很低，導(dǎo)致成型與搬運過程中容易出現(xiàn)裂紋，且無法在制造過程中探知。這在某些應(yīng)用上如汽車關(guān)鍵部位零件是致命的缺陷，導(dǎo)致了粉末冶金結(jié)構(gòu)件只能應(yīng)用在中低風(fēng)險受力件上，使用范圍受到了很大的限制。粉末冶金結(jié)構(gòu)件強度主要受三方面因數(shù)影響:一是材料成分，二是產(chǎn)品密度，三是產(chǎn)品在成型與搬運過程中是否出現(xiàn)裂紋。材料成分影響制造成本，產(chǎn)品密度對成型機臺與模具損耗影響很大，而裂紋主要受壓坯強度影響，且很難探知。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種鏈輪粉末冶金的制備方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種鏈輪粉末冶金的制備方法，它包括以下步驟:
(O配料:所述的鏈輪是由下述重量百分比的原料制成:
0.2-0.3%的石墨、0.2-0.4%的鎳、0.8-1%的鑰、0.6-0.8%納米剛玉粉、0.3-0.5%的硫化錳、0.8-1%的氧化鎂粉、4-7%的銅、1-2%的改性助劑、其余為鐵；
所述的改性助劑是由下述重量份的原料制成:
納米二氧化硅90-100、氫氧化鈣30-40、硬脂酸30-40、過氧化二異丙苯6_8、聚乙烯醋酸乙烯酯8-10、失水山梨醇單油酸酯2-4、脂肪醇聚氧乙烯醚2-3、液體石蠟3-4、乙烯基三(β _甲氧基乙氧基)娃燒0.8-1、水適量；
所述的改性助劑的制備方法包括以下步驟:
Α、將上述重量份的氫氧化鈣加入到等質(zhì)量的水中，在90-110°C下攪拌加熱20-30分鐘，得氫氧化鈣水溶液；
B、將上述重量份的硬脂酸加熱到60-70°C，加入上述重量份的失水山梨醇單油酸酯、月旨肪醇聚氧乙烯醚，升高溫度至于80-85°C，恒溫攪拌1-2小時，在攪拌條件下緩慢添加入上述氫氧化鈣水溶液，添加完畢后繼續(xù)攪拌1-2小時，得混合液；
C、將上述重量份的納米二氧化硅顆粒分散到水中，得到含納米二氧化硅的懸浮液；
D、在上述含納米二氧化硅的懸浮液中加入上述重量份的過氧化二異丙苯、聚乙烯醋酸乙烯酯、液體石蠟在500-600轉(zhuǎn)/分的速度下攪拌40-50分鐘，再加入上述重量份的乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷與步驟B得到的混合液，高速1800-2000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-30分鐘，烘干，研碎成超細粉末，即得所述改性助劑。(2)壓制:將上述重量份的各原料混合均勻后放入冷壓模具內(nèi)，在800_900MPa的壓力下壓制1-3分鐘，制成冷壓毛坯；
(3)燒結(jié):在燒結(jié)氣氛為真空、還原性氣氛或惰性氣氛的條件下，將上述冷壓毛坯在l-5MPa的壓力下進行燒結(jié)，溫度制度為:先在300-500°C下預(yù)燒5_10分鐘，然后以5_7°C /分的速度升高溫度，當(dāng)溫度達到700-800°C時，恒溫15-25分鐘，再以3_5°C /分的速度升高溫度，當(dāng)溫度達到900-1050°C時，恒溫1-2小時，然后再以4-6°C /分的速度降低溫度至常溫冷卻，得到鏈輪的半成品；
(4)整形:將燒結(jié)后的毛坯用整形模具對其齒部、齒的兩側(cè)進行整形，去除毛刺；
(5)平磨:將整形后的的鏈輪進行平磨；
(6)熱處理:將平摩后的鏈輪在860-880°C下保溫1-3小時，然后進入油槽淬火，油溫為45-55°C，淬火后送入回火爐回火1-2小時，回火溫度200-250°C，保溫1_2小時，然后冷卻至室溫，即得所述鏈輪。本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明通過加入的改性助劑，在混合原料中提供了超細粉末，這種超細粉末能夠填充在大顆粒的縫隙間，從而提高了混合料的松裝密度，且該超細粉末的主要成分為納米二氧化硅和硬脂酸鈣，通過硅烷偶聯(lián)劑、過氧化二異丙苯等助劑得到的新型改性助劑，進一步提高了制品的耐磨性等各項物理特性，其中聚乙烯醋酸乙烯酯和液體石蠟作為潤滑劑添加到改性助劑中，增強了該改性助劑在混合壓制的效果，在同等壓制壓力下大幅提高粉末冶金結(jié)構(gòu)件壓坯強度，改變了原材料顆粒結(jié)合形態(tài)與孔隙形狀，從根源上解決了裂紋的產(chǎn)生。
具體實施例方式實施例1
一種鏈輪粉末冶金的制備方法，它包括以下步驟:
(O配料:所述的鏈輪是由下述重量百分比的原料制成:
0.3%的石墨、0.4%的鎳、1%的鑰、0.8%納米剛玉粉、0.5%的硫化錳、1%的氧化鎂粉、4%的銅、1-2%的改性助劑、其余為鐵；
所述的改性助劑是由下述重量份的原料制成:
納米二氧化硅100、氫氧化鈣40、硬脂酸40、過氧化二異丙苯8、聚乙烯醋酸乙烯酯10、失水山梨醇單油酸酯4、脂肪醇聚氧乙烯醚3、液體石蠟4、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷0.8、水適量；
所述的改性助劑的制備方法包括以下步驟:
Α、將上述重量份的氫氧化鈣加入到等質(zhì)量的水中，在110°C下攪拌加熱20-30分鐘，得氫氧化鈣水溶液；
B、將上述重量份的硬脂酸加熱到70°C，加入上述重量份的失水山梨醇單油酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚，升高溫度至于85°C，恒溫攪拌2小時，在攪拌條件下緩慢添加入上述氫氧化鈣水溶液，添加完畢后繼 續(xù)攪拌2小時，得混合液；
C、將上述重量份的納米二氧化硅顆粒分散到水中，得到含納米二氧化硅的懸浮液；
D、在上述含納米二氧化硅的懸浮液中加入上述重量份的過氧化二異丙苯、聚乙烯醋酸乙烯酯、液體石蠟在600轉(zhuǎn)/分的速度下攪拌50分鐘，再加入上述重量份的乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷與步驟B得到的混合液，高速2000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，烘干，研碎成超細粉末，即得所述改性助劑。(2)壓制:將上述重量份的各原料混合均勻后放入冷壓模具內(nèi)，在900MPa的壓力下壓制1-3分鐘，制成冷壓毛坯；
(3)燒結(jié):在燒結(jié)氣氛為真空、還原性氣氛或惰性氣氛的條件下，將上述冷壓毛坯在l-5MPa的壓力下進行燒結(jié)，溫度制度為:先在500°C下預(yù)燒10分鐘，然后以7V /分的速度升高溫度，當(dāng)溫度達到800°C時，恒溫25分鐘，再以5°C /分的速度升高溫度，當(dāng)溫度達到1050°C時，恒溫2小時，然后再以6°C /分的速度降低溫度至常溫冷卻，得到鏈輪的半成品；
(4)整形:將燒結(jié)后的毛坯用整形模具對其齒部、齒的兩側(cè)進行整形，去除毛刺；
(5)平磨:將整形后的的鏈輪進行平磨；
(6)熱處理:將平摩后的鏈輪在880°C下保溫3小時，然后進入油槽淬火，油溫為55°C，淬火后送入回火爐回火I小時，回火溫度250°C，保溫2小時，然后冷卻至室溫，即得所述鏈輪。性能測試:
屈服強度σ S (MPa): 510 伸長率 δ 5 (%): 16.2 斷面收縮率Ψ (%): 41 燒結(jié)態(tài)抗拉強·度600Mpa，伸長率1.3%。
權(quán)利要求
1.一種鏈輪粉末冶金的制備方法，其特征在于它包括以下步驟 (1)配料所述的鏈輪是由下述重量百分比的原料制成 O. 2-0. 3%的石墨、O. 2-0. 4%的鎳、O. 8-1%的鑰、O. 6-0. 8%納米剛玉粉、O. 3-0. 5%的硫化錳、O. 8-1%的氧化鎂粉、4-7%的銅、1-2%的改性助劑、其余為鐵； 所述的改性助劑是由下述重量份的原料制成 納米二氧化硅90-100、氫氧化鈣30-40、硬脂酸30-40、過氧化二異丙苯6_8、聚乙烯醋酸乙烯酯8-10、失水山梨醇單油酸酯2-4、脂肪醇聚氧乙烯醚2-3、液體石蠟3-4、乙烯基三(β _甲氧基乙氧基)娃燒O. 8-1、水適量； 所述的改性助劑的制備方法包括以下步驟 Α、將上述重量份的氫氧化鈣加入到等質(zhì)量的水中，在90-110°C下攪拌加熱20-30分鐘，得氫氧化鈣水溶液； B、將上述重量份的硬脂酸加熱到60-70°C，加入上述重量份的失水山梨醇單油酸酯、月旨肪醇聚氧乙烯醚，升高溫度至于80-85°C，恒溫攪拌1-2小時，在攪拌條件下緩慢添加入上述氫氧化鈣水溶液，添加完畢后繼續(xù)攪拌1-2小時，得混合液； C、將上述重量份的納米二氧化硅顆粒分散到水中，得到含納米二氧化硅的懸浮液； D、在上述含納米二氧化硅的懸浮液中加入上述重量份的過氧化二異丙苯、聚乙烯醋酸乙烯酯、液體石蠟在500-600轉(zhuǎn)/分的速度下攪拌40-50分鐘，再加入上述重量份的乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷與步驟B得到的混合液，高速1800-2000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-30分鐘，烘干，研碎成超細粉末，即得所述改性助劑； (2)壓制將上述重量份的各原料混合均勻后放入冷壓模具內(nèi)，在800-900MPa的壓力下壓制1-3分鐘，制成冷壓毛坯； (3)燒結(jié)在燒結(jié)氣氛為真空、還原性氣氛或惰性氣氛的條件下，將上述冷壓毛坯在l-5MPa的壓力下進行燒結(jié)，溫度制度為先在300-500°C下預(yù)燒5_10分鐘，然后以5_7°C /分的速度升高溫度，當(dāng)溫度達到700-800°C時，恒溫15-25分鐘，再以3_5°C /分的速度升高溫度，當(dāng)溫度達到900-1050°C時，恒溫1-2小時，然后再以4-6°C /分的速度降低溫度至常溫冷卻，得到鏈輪的半成品； (4)整形將燒結(jié)后的毛坯用整形模具對其齒部、齒的兩側(cè)進行整形，去除毛刺； (5)平磨將整形后的的鏈輪進行平磨； (6)熱處理將平摩后的鏈輪在860-880°C下保溫1-3小時，然后進入油槽淬火，油溫為45-55°C，淬火后送入回火爐回火1-2小時，回火溫度200-250°C，保溫1_2小時，然后冷卻至室溫，即得所述鏈輪。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鏈輪粉末冶金的制備方法，它包括以下步驟所述的鏈輪是由下述重量百分比的原料制成0.2-0.3%的石墨、0.2-0.4%的鎳、0.8-1%的鉬、0.6-0.8%納米剛玉粉、0.3-0.5%的硫化錳、0.8-1%的氧化鎂粉、4-7%的銅、1-2%的改性助劑、其余為鐵；本發(fā)明通過加入的改性助劑，在混合原料中提供了超細粉末，這種超細粉末能夠填充在大顆粒的縫隙間，從而提高了混合料的松裝密度，且該超細粉末的主要成分為納米二氧化硅和硬脂酸鈣，通過硅烷偶聯(lián)劑等助劑得到的新型改性助劑，進一步提高了制品的耐磨性等各項物理特性，其中聚乙烯醋酸乙烯酯和液體石蠟作為潤滑劑添加到改性助劑中，增強了該改性助劑在混合壓制的效果，在同等壓制壓力下大幅提高粉末冶金結(jié)構(gòu)件壓坯強度，改變了原材料顆粒結(jié)合形態(tài)與孔隙形狀，從根源上解決了裂紋的產(chǎn)生。
文檔編號B22F1/00GK103252493SQ201310120320
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月9日
發(fā)明者吳建平 申請人:吳建平