一種叉車變速箱齒輪的粉末鍛造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種叉車變速箱齒輪的粉末鍛造方法，屬于粉末鍛造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]變速箱齒輪是叉車的關(guān)鍵零部件之一，變速箱齒輪經(jīng)常在高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷不斷交變的情況下工作，齒輪除了由于正常磨損外，還會(huì)由于潤(rùn)滑油品質(zhì)、潤(rùn)滑條件不良、駕駛操作不當(dāng)、維修時(shí)齒輪裝配相互啃合位置不當(dāng)?shù)仍?，均?huì)造成齒輪沖擊。這就要求齒輪材料不僅具有較高的強(qiáng)度和耐磨性，還要具有優(yōu)異的沖擊韌性。
[0003]傳統(tǒng)的普通鍛造工藝和機(jī)械加工方法存在著鍛件火耗大，燃?xì)怆娔芟牧看?，鍛造時(shí)間長(zhǎng)，鍛造效率低，員工勞動(dòng)強(qiáng)度大，鍛造精度差等諸多缺點(diǎn)，已難以滿足當(dāng)今叉車變速箱齒輪高質(zhì)量、高性能、高效率、高精度、低消耗、低成本的要求。
[0004]粉末鍛造技術(shù)是常規(guī)的粉末冶金工藝和精密鍛造有機(jī)結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)頗具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的少、無(wú)切削金屬加工方法，以金屬粉末為原料，經(jīng)過(guò)預(yù)成形壓制，在保護(hù)氣氛中進(jìn)行加熱燒結(jié)及作為鍛造毛坯，然后在壓力機(jī)上一次鍛造成形和實(shí)現(xiàn)無(wú)飛邊精密模鍛，獲得了與普通模鍛件相同密度、形狀復(fù)雜的精密鍛件。它既有粉末冶金成形性能較好的優(yōu)點(diǎn)，又發(fā)揮鍛造變形有效地改變金屬材料組織和性能作用的特點(diǎn)，使粉末冶金和鍛造工藝在生產(chǎn)上取得了新的突破，特別適宜大批量生產(chǎn)高性能、形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)零件，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種叉車變速箱齒輪的粉末鍛造方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種叉車變速箱齒輪的粉末鍛造方法，包括以下步驟:
a、配料及混料
按照質(zhì)量比7-13:5-10:3-6的比例稱取40CrMnMo合金鋼粉末、35SiMn合金鋼粉末和二硼化鈦粉末，準(zhǔn)確稱取粉重后，置于混料機(jī)內(nèi)混合25-40min，至分布均勻；
b、壓制將上述混合好的粉料加入壓制機(jī)上壓制成變速箱齒輪預(yù)成形坯，壓制壓力為6-8t/
cm2；
c、如云口
將上述制得的變速箱齒輪預(yù)成形坯在通有保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理:首先在真空狀態(tài)下升溫至860-940°C，保溫l_2h，再在一氧化碳保護(hù)氣氛下升溫至1050-1100°C，保溫1.5-2.5h ;然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下降溫至920-980°C，保溫l_2h，再在氬氣保護(hù)氣氛下降溫至680-760°C，保溫0.5-lh ;最后在二氧化碳保護(hù)氣氛下升溫至890_970°C，保溫l_2h，再在氫氣保護(hù)氣氛下升溫至1080-1140 °C，保溫2_3h ；
d、鍛造將燒結(jié)處理后的變速箱齒輪預(yù)成形坯直接從燒結(jié)爐內(nèi)送入壓力機(jī)模具中進(jìn)行鍛造，出爐至鍛壓時(shí)間為4-6s，鍛壓力為5-7t/cm2，終鍛溫度為860-890°C ;
e、熱處理
將上述制得的鍛件加熱至1160-1220°C，保溫l_2h，再降溫至880_960°C，保溫2_3h，鹽水淬火后加熱至520-580°C，保溫2-4h，再降溫至270_310°C，保溫4_7h，空冷淬火后加熱至240-280 °C，保溫5-8h，再升溫至360-420 °C，保溫3_6h，出爐空冷；
f、表面噴丸強(qiáng)化處理
采用0.05mm不銹鋼彈丸，噴射距離為3_4cm，在0.5-0.7MPa壓力下在鍛件表面處理25_40mino
[0007]所述40CrMnMo合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.39-0.43%、Si 0.18-0.26%、Μη 1.0-1.2%、Cr 0.9-1.1%、Μο 0.2-0.3%、P ( 0.02%、S ( 0.01%、余量為 Fe 及不可避免的夾雜質(zhì)。
[0008]所述35SiMn合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.34-0.38%、Si 1.2-1.4%、Μη1.1-1.3%、Cr 0.l-0.2%、Ni 0.1-0.2%、Cu 0.05-0.1%、P ( 0.03%、S ( 0.02%、余量為 Fe 及不可避免的夾雜質(zhì)。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用本發(fā)明粉末鍛造方法制得的叉車變速箱齒輪具有較好的綜合性能，不僅具有較高的強(qiáng)度和硬度，還具有優(yōu)良的韌性、耐磨性、耐疲勞性和抗沖擊性，適合用于叉車變速箱齒輪這樣的受到較大的沖擊力和磨損的環(huán)境中長(zhǎng)期工作的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0010]一種叉車變速箱齒輪的粉末鍛造方法，包括以下步驟:
a、配料及混料
按照質(zhì)量比10:7:4的比例稱取40CrMnMo合金鋼粉末、35SiMn合金鋼粉末和二硼化鈦粉末，準(zhǔn)確稱取粉重后，置于混料機(jī)內(nèi)混合35min，至分布均勻；
上述40CrMnMo合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.39-0.43%、Si 0.18-0.26%、Μη
1.0-1.2%、Cr 0.9-1.1%、Mo 0.2-0.3%、Zr 0.04-0.0.8%、Nb 0.03-0.05%、P 彡 0.02%、S(0.01%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；
上述35SiMn合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.34-0.38%、Si 1.2-1.4%、Μη
1.1-1.3%、Cr 0.1-0.2%、Ni 0.1-0.2%、Cu 0.05-0.1%、Ta 0.2-0.3%、Se 0.04-0.08%、P < 0.03%、S ^ 0.02%、余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；
b、壓制
將上述混合好的粉料加入壓制機(jī)上壓制成變速箱齒輪預(yù)成形坯，壓制壓力為7t/cm2;
C、如云口
將上述制得的變速箱齒輪預(yù)成形坯在通有保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理:首先在真空狀態(tài)下升溫至910°c，保溫1.5h，再在一氧化碳保護(hù)氣氛下升溫至1080°C，保溫2h ;然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下降溫至960°C，保溫1.5h,再在氬氣保護(hù)氣氛下降溫至730°C，保溫0.5h ;最后在二氧化碳保護(hù)氣氛下升溫至940°C，保溫1.5h，再在氫氣保護(hù)氣氛下升溫至1120°C，保溫 2.5h ； d、鍛造
將燒結(jié)處理后的變速箱齒輪預(yù)成形坯直接從燒結(jié)爐內(nèi)送入壓力機(jī)模具中進(jìn)行鍛造，出爐至鍛壓時(shí)間為5s，鍛壓力為6t/cm2，終鍛溫度為880°C ;
e、熱處理
將上述制得的鍛件加熱至1180°C，保溫1.5h，再降溫至940°C，保溫2h，鹽水淬火后加熱至560°C，保溫3h，再降溫至290°C，保溫6h，空冷淬火后加熱至250°C，保溫7h，再升溫至380°C，保溫4h，出爐空冷；
f、表面噴丸強(qiáng)化處理
采用0.05mm不銹鋼彈丸，噴射距離為3cm，在0.6MPa壓力下在鍛件表面處理30min。
[0011]經(jīng)檢測(cè)，上述制得的變速箱齒輪材料的主要力學(xué)性能為:硬度61.4HRC，抗拉強(qiáng)度1026MPa，屈服強(qiáng)度894MPa，沖擊韌性79.7 J/cm2,伸長(zhǎng)率14.4%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種叉車變速箱齒輪的粉末鍛造方法，其特征在于，包括以下步驟: a、配料及混料 按照質(zhì)量比7-13:5-10:3-6的比例稱取40CrMnMo合金鋼粉末、35SiMn合金鋼粉末和二硼化鈦粉末，準(zhǔn)確稱取粉重后，置于混料機(jī)內(nèi)混合25-40min，至分布均勻； b、壓制 將上述混合好的粉料加入壓制機(jī)上壓制成變速箱齒輪預(yù)成形坯，壓制壓力為6-8t/cm2； c、如云口 將上述制得的變速箱齒輪預(yù)成形坯在通有保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理:首先在真空狀態(tài)下升溫至860-940°C，保溫l_2h，再在一氧化碳保護(hù)氣氛下升溫至1050-1100°C，保溫1.5-2.5h ;然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下降溫至920-980°C，保溫l_2h，再在氬氣保護(hù)氣氛下降溫至680-760°C，保溫0.5-lh ;最后在二氧化碳保護(hù)氣氛下升溫至890_970°C，保溫l_2h，再在氫氣保護(hù)氣氛下升溫至1080-1140 °C，保溫2_3h ； d、鍛造 將燒結(jié)處理后的變速箱齒輪預(yù)成形坯直接從燒結(jié)爐內(nèi)送入壓力機(jī)模具中進(jìn)行鍛造，出爐至鍛壓時(shí)間為4-6s，鍛壓力為5-7t/cm2，終鍛溫度為860-890°C ; e、熱處理 將上述制得的鍛件加熱至1160-1220°C，保溫l_2h，再降溫至880_960°C，保溫2_3h，鹽水淬火后加熱至520-580°C，保溫2-4h，再降溫至270_310°C，保溫4_7h，空冷淬火后加熱至240-280 °C，保溫5-8h，再升溫至360-420 °C，保溫3_6h，出爐空冷； f、表面噴丸強(qiáng)化處理 采用0.05mm不銹鋼彈丸，噴射距離為3_4cm，在0.5-0.7MPa壓力下在鍛件表面處理25_40mino2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的叉車變速箱齒輪的粉末鍛造方法，其特征在于，所述40CrMnMo 合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.39-0.43%、Si 0.18-0.26%、Μη 1.0-1.2%、Cr 0.9-1.1%、Mo 0.2_0.3%、Ρ < 0.02%、S < 0.01%、余量為 Fe 及不可避免的夾雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的叉車變速箱齒輪的粉末鍛造方法，其特征在于，所述35SiMn 合金鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.34-0.38%、Si 1.2-1.4%、Μη 1.1-1.3%、Cr0.l-0.2%、Ni 0.l-0.2%、Cu 0.05-0.1%、P ( 0.03%、S ( 0.02%、余量為 Fe 及不可避免的夾雜質(zhì)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種叉車變速箱齒輪的粉末鍛造方法，其包括配料及混料、壓制、燒結(jié)、鍛造、熱處理、表面噴丸強(qiáng)化處理等步驟。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用本發(fā)明粉末鍛造方法制得的叉車變速箱齒輪具有較好的綜合性能，不僅具有較高的強(qiáng)度和硬度，還具有優(yōu)良的韌性、耐磨性、耐疲勞性和抗沖擊性，適合用于叉車變速箱齒輪這樣的受到較大的沖擊力和磨損的環(huán)境中長(zhǎng)期工作的要求。
【IPC分類】B22F3/17, B22F5/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105312585
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510684436
【發(fā)明人】呂青堂
【申請(qǐng)人】安徽藍(lán)博旺機(jī)械集團(tuán)精密液壓件有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日