一種重型卡車變速箱同步器齒轂的粉末冶金制備方法
【專利摘要】一種重型卡車變速箱同步器齒轂的粉末冶金制備方法，將如下重量配比稱量原料后放入模具壓制毛坯：碳粉0.01-0.8%，銅粉0.5-3%，鎳粉2-8%，余量為鐵粉；將壓制后的毛坯放入燒結(jié)爐中在天然氣保護(hù)氣氛下進(jìn)行燒結(jié)；通過多段沖壓機(jī)進(jìn)行整形；機(jī)加工；采用全自動高頻淬火爐淬火；去毛刺；利用全自動超聲波清洗機(jī)清洗、清理；檢驗(yàn)；其中的原料可以替換如下：碳粉0.01-0.8%，銅粉0.5-3%，鎳粉2-8%，鉬粉0.2-0.8%，MnM粉0.1-0.15%，余量為鐵粉；本發(fā)明可使得齒轂密度大于等于6.8克每立方厘米，硬度大于等于HRB70，高頻淬火硬度HRA68以上。
【專利說明】—種重型卡車變速箱同步器齒轂的粉末冶金制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于同步器齒轂【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種重型卡車變速箱同步器齒轂的粉末冶金制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]同步器齒轂是變速箱中的重要構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對硬度和抗拉強(qiáng)度等均有很高的要求，尤其是對于重型卡車，依照目前配方和工藝制得的同步器齒轂，很容易導(dǎo)致操作不暢、異響噪音等問題，嚴(yán)重時可導(dǎo)致失效，影響了變速箱的工作性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種重型卡車變速箱同步器齒轂的粉末冶金制備方法，制備出的材料效能更高，適應(yīng)于重型卡車變速箱同步器齒轂的各種要求。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種重型卡車變速箱同步器齒轂的粉末冶金制備方法，包括如下步驟:
[0006]A將如下重量配比稱量原料后放入模具壓制毛坯:碳粉0.01-0.8%,銅粉0.5-3%,鎳粉2-8%,余量為鐵粉；
[0007]B將壓制后的毛坯放入燒結(jié)爐中，先950-1050°C預(yù)燒結(jié)90min，然后在天然氣保護(hù)氣氛下1100-11201:燒結(jié)40-60111丨11，接著冷卻20_90min ；
[0008]C通過多段沖壓機(jī)進(jìn)行整形,壓力:8_10MPa ；
[0009]D機(jī)加工；
[0010]E采用全自動高頻淬火爐，860-900°C高頻淬火5-7秒，進(jìn)行熱處理，硬度可達(dá)HRA68以上，層深:大于0.5mm ；
[0011]F去毛刺
[0012]G利用全自動超聲波清洗機(jī)清洗、清理
[0013]H檢驗(yàn)。通過布、洛氏硬度儀檢測工件硬度，通過三坐標(biāo)測量儀檢測尺寸規(guī)格。
[0014]其中的原料可以替換如下:碳粉0.01-0.8%，銅粉0.5-3%，鎳粉2_8%，鑰粉
0.2-0.8%, MnM 粉 0.1-0.15%,余量為鐵粉；
[0015]所述銅、鎳、鑰以部分?jǐn)U散法制成的合金鐵粉形式加入。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0017]1、可使得齒轂密度大于等于6.8-7.2克每立方厘米。
[0018]2、可使得齒轂基體硬度大于等于HRB70，高頻淬火硬度HRA68以上。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0020]實(shí)施例一[0021]A將按混合好的原料粉末放入模具壓制毛坯，采用FY450T自動壓機(jī)，裝粉高度:40±lmm，壓力:160_180Τ ;密度:^ 6.85g/cm3 ;重量:190-200 克，外形尺寸:Φ 72.5mm ;粉末配方為:碳粉0.01%,銅粉0.5%,鎳粉8%,余量為鐵粉；
[0022]B放入燒結(jié)爐中，，先950-1050°C預(yù)燒結(jié)90min，然后在天然氣保護(hù)氣氛下1100-1120°C燒結(jié)40-60min，接著冷卻20_90min ;天然氣保護(hù)氣氛使得安全性高，零件外觀顏色均勻、硬度均勻，尺寸變化?。?br> [0023]C通過多段沖壓機(jī)進(jìn)行整形，使用三上三下粉末冶金專用模架，壓力:8_10MPa，用移粉功能使密度更加均勻，保證零件密度均勻性偏差在0.15%以內(nèi)，保證內(nèi)外花鍵尺寸；
[0024]D機(jī)加工；
[0025]E采用全自動高頻淬火爐，860-900°C高頻淬火5-7秒，進(jìn)行熱處理，硬度可達(dá)HRA68以上，層深:0.5以上；
[0026]F去毛刺
[0027]G利用全自動超聲波清洗機(jī)清洗、清理
[0028]H檢驗(yàn)。通過布、洛氏硬度儀檢測工件硬度，通過三坐標(biāo)測量儀檢測尺寸規(guī)格。
[0029]實(shí)施例二
[0030]粉末配方為:碳0.01%,銅3%,鎳8%,余量為鐵粉。
[0031]其余制備工藝與實(shí)施例一一致。
[0032]實(shí)施例三
[0033]粉末配方為:碳0.8%,銅0.5%,鎳2%,余量為鐵粉。
[0034]其余制備工藝與實(shí)施例一一致。
[0035]實(shí)施例四
[0036]粉末配方為:碳0.8%，銅0.5%，鎳2%，鑰0.2%，MnM0.15%，余量為鐵粉。
[0037]制備工藝中，銅鎳鑰混粉用擴(kuò)散法制成的合金鐵粉形式加入，本實(shí)施例中采用赫格納斯中國有限公司的Distaloy AB擴(kuò)散合金鐵粉，Distaloy AB粉的成分為Ni，Cu，Mo,其基粉為高純度霧化鐵粉，本身即為合金鐵粉，因傳統(tǒng)單一的銅粉、鎳粉、鑰粉加入，燒結(jié)不容易合金化、硬度不均勻。MnM是赫格納斯中國有限公司開發(fā)的一種機(jī)加工助劑。粉末冶金機(jī)加工通常比較困難，影響因素也很復(fù)雜。在混粉中添加機(jī)加工助劑MnM并選取合適的切削工具和加工參數(shù)可以極大地改善材料的機(jī)加工性能。同時可避免使用MnS(通常加入0.3-0.5%)時的弊端，防止粉末冶金零件表面形成斑點(diǎn)或生銹。MnM具有高效(添加
0.10-0.15%即可)、零件無斑點(diǎn)或生銹等特點(diǎn)，相較于MnS，添加MnM的材料機(jī)加工性能更好。使用MnM的預(yù)壓混粉可以節(jié)約生產(chǎn)的整體成本，如延長刀具壽命，產(chǎn)品表面光潔無斑點(diǎn)，并且同樣適用于燒結(jié)硬化產(chǎn)品。同時，采用MnM代替?zhèn)鹘y(tǒng)的MnS，可延長刀具壽命、提高生產(chǎn)效率、提高零件表面光潔度、提高尺寸一致性；同時采用粘接混粉工藝，混粉均勻。其余制備工藝中其余步驟與實(shí)施例一一致。
[0038]實(shí)施例五
[0039]粉末配方為:碳0.01%,銅3%，鎳8%，鑰0.8%，MnM0.12%，余量為鐵粉。
[0040]其余制備工藝與實(shí)施例四一致。
[0041]實(shí)施例六
[0042]粉末配方為:碳1%，銅1%，鎳5%，鑰0.5%，MnM0.1%，余量為鐵粉。[0043]制備工藝與實(shí)施例四一致。
[0044]實(shí)施例七
[0045]粉末配方為:碳0.8%，銅1.5%，鎳2.5%，MnM0.15%，潤滑劑0.6%,余量為鐵粉。
[0046]制備工藝與實(shí)施例四一致。
[0047]實(shí)施例八
[0048]粉末配方為:碳0.2%，銅5%，鎳L 55%，鑰0.2%，余量為鐵粉。
[0049]制備工藝與實(shí)施例--致。
[0050]實(shí)施例九
[0051 ]粉末配方為:碳0.9%，銅1%，鎳8%，鑰0.8%，余量為鐵粉。
[0052]制備工藝與實(shí)施例--致。
[0053]實(shí)施例十
[0054]粉末配方為:碳0.4%，銅2%，鎳3.56%，鑰0.46%，余量為鐵粉。
[0055]制備工藝與實(shí)施例--致。
【權(quán)利要求】
1.一種重型卡車變速箱同步器齒轂的粉末冶金制備方法，其特征在于， A將如下重量配比稱量原料后放入模具壓制毛坯:碳粉0.01-0.8%，銅粉0.5-3%，鎳粉2-8%，余量為鐵粉； B將壓制后的毛坯放入燒結(jié)爐中，先950-1050°C預(yù)燒結(jié)90min，然后在天然氣保護(hù)氣氛下 1100-11201:燒結(jié) 40-60111丨11，接著冷卻 20_90min ； C通過多段沖壓機(jī)進(jìn)行整形，壓力:8-10MPa ； D機(jī)加工； E采用全自動高頻淬火爐，860-900°C高頻淬火5-7秒，進(jìn)行熱處理，硬度達(dá)到HRA68以上，層深:大于0.5mm ； F去毛刺； G利用全自動超聲波清洗機(jī)清洗、清理； H檢驗(yàn)。
2.—種重型卡車變速箱同步器齒轂的粉末冶金制備方法，其特征在于， A將如下重量配比稱量原料后放入模具壓制毛坯:碳粉1%，銅粉1%，鎳粉6%，余量為鐵粉； B將壓制后的毛坯放入燒 結(jié)爐中，先950-1050°C預(yù)燒結(jié)90min，然后在天然氣保護(hù)氣氛下 1100-11201:燒結(jié) 40-60111丨11，接著冷卻 20_90min ； C通過多段沖壓機(jī)進(jìn)行整形，壓力:8-10MPa; D機(jī)加工； E采用全自動高頻淬火爐，860-900°C高頻淬火5-7秒，進(jìn)行熱處理，硬度達(dá)到HRA68以上，層深:大于0.5mm ； F去毛刺； G利用全自動超聲波清洗機(jī)清洗、清理； H檢驗(yàn)。
3.—種重型卡車變速箱同步器齒轂的粉末冶金制備方法，其特征在于， A將如下重量配比稱量原料后放入模具壓制毛坯:碳粉0.01-0.8%，銅粉0.5-3%，鎳粉2-8%,鑰粉 0.2-0.8%, MnM 粉 0.1-0.15%,余量為鐵粉； B將壓制后的毛坯放入燒結(jié)爐中，先950-1050°C預(yù)燒結(jié)90min，然后在天然氣保護(hù)氣氛下 1100-11201:燒結(jié) 40-60111丨11，接著冷卻 20_90min ； C通過多段沖壓機(jī)進(jìn)行整形，壓力:8-10MPa ； D機(jī)加工； E采用全自動高頻淬火爐，860-900°C高頻淬火5-7秒，進(jìn)行熱處理，硬度達(dá)到HRA68以上，層深:大于0.5mm ； F去毛刺； G利用全自動超聲波清洗機(jī)清洗、清理； H檢驗(yàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述重型卡車變速箱同步器齒轂的粉末冶金制備方法，其特征在于，所述銅、鎳、鑰以部分?jǐn)U散法制成的合金鐵粉形式加入。
5.一種重型卡車變速箱同步器齒轂的粉末冶金制備方法，其特征在于，A將如下重量配比稱量原料后放入模具壓制毛坯:碳0.2-0.9%，銅1-5%，鎳1.55-8%，鑰0.2-0.8%，余量為鐵粉； B將壓制后的毛坯放入燒結(jié)爐中，先950-1050°C預(yù)燒結(jié)90min，然后在天然氣保護(hù)氣氛下 1100-11201:燒結(jié) 40-60111丨11，接著冷卻 20_90min ； C通過多段沖壓機(jī)進(jìn)行整形，壓力:8-10MPa ； D機(jī)加工； E采用全自動高頻淬火爐，860-900°C高頻淬火5-7秒，進(jìn)行熱處理，硬度達(dá)到HRA68以上，層深:大于0.5mm ； F去毛刺； G利用全自動超聲波清洗機(jī)清洗、清理； H檢驗(yàn)。
6.一種重型卡車變速箱同步器齒轂的粉末冶金制備方法，其特征在于， A將如下重量配比稱量原料后放入模具壓制毛還:碳0.8%,銅1.5%,鎳2.5%,MnM0.15%，潤滑劑0.6%,余量為鐵粉； B將壓制后的毛坯放入燒結(jié)爐中，先950-1050°C預(yù)燒結(jié)90min，然后在天然氣保護(hù)氣氛下 1100-11201:燒結(jié) 40-60111丨11，接著冷卻 20_90min ； C通過多段沖壓機(jī)進(jìn)行整形，壓力:8-10MPa; D機(jī)加工； E采用全自動高頻淬火爐，860-900°C高頻淬火5-7秒，進(jìn)行熱處理，硬度達(dá)到HRA68以上，層深:大于0.5mm ； F去毛刺； G利用全自動超聲波清洗機(jī)清洗、清理； H檢驗(yàn)。
【文檔編號】B22F5/08GK103480850SQ201310471081
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】楊秀梅, 李庚栩 申請人:西安金欣粉末冶金有限公司