[发明专利]汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料及其液态模锻成型工艺

权利要求书

1.一种汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料，其特征在于，其化学成分质量百分比为：C：0.25~0.48wt%，Si：0.18~0.24wt%，P：0.01~0.03wt%，Mn：0.8~1.1wt%，Cr：0.85~1.15wt%，Mo：0.04~0.15wt%，S：0.015~0.040wt%，Ni：0.8~1.0wt%，Alt：0.015~0.035wt%，Cu：0.5~0.8wt%，其余为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料，其特征在于，其化学成分质量百分比为：C：0.25~0.40wt%，Si：0.20~0.24wt%，P：0.01~0.03wt%，Mn：0.8~1.0wt%，Cr：0.85~1.0wt%，Mo：0.04~0.10wt%，S：0.015~0.020wt%，Ni：0.8~1.0wt%，Alt：0.015~0.035wt%，Cu：0.5~0.8wt%，其余为Fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的一种汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料，其特征在于，其化学成分质量百分比为：C：0.30wt%，Si：0.23wt%，P：0.02wt%，Mn：1.0wt%，Cr：0.85wt%，Mo：0.10wt%，S：0.018wt%，Ni：1.0wt%，Alt：0.020wt%，Cu：0.5wt%，其余为Fe和不可避免的杂质。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的一种汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料，其特征在于，所述材料中，1.8wt%≤Cr+Mo+Ni≤2.0wt%。

5.如权利要求1~3中任一项所述的一种汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料的液态模锻成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：

冶炼

按下述化学成分采用电炉进行冶炼、精炼的钢液，钢液出炉温度为1600~1700℃；其化学成分质量百分比为：C：0.25~0.48wt%，Si：0.18~0.24wt%，P：0.01~0.03wt%，Mn：0.8~1.1wt%，Cr：0.85~1.15wt%，Mo：0.04~0.15wt%，S：0.015~0.040wt%，Ni：0.8~1.0wt%，Alt：0.015~0.035wt%，Cu：0.5~0.8wt%，其余为Fe和不可避免的杂质；且上述化学成分需满足如下关系式：1.8wt%≤Cr+Mo+Ni≤2.0wt%；

设计模具

根据螺旋伞齿轮的形状和结构设计模具，模具凹模内腔直径为150~210mm，凹模高度180~200mm，凸、凹模单边间隙0.5~1mm；

定量取液、过滤

将步骤1)所得钢液温度调整为1000~1200℃，采用定量取液勺进行转移、浇注到流槽漏斗中过滤；

液态模锻

先将模具预热至300~400℃，然后将经漏斗过滤后的钢液浇注到步骤2)所述模具中，钢液浇注温度为1400~1500℃，浇筑时间10~15s，然后将模具升温至800~1000℃，凸模下行加压充型，加压速度10~15mm/s，比压50~70MPa，液压机吨位200~250t，加压时间5~10s，保压30~50s，出模冷却，得螺旋伞齿轮毛坯；

固溶处理

将所得螺旋伞齿轮毛坯送入固溶炉，加热温度850~900℃，保温5~10h，水冷至室温；

时效强化

将固溶处理后的螺旋伞齿轮毛坯送入时效炉进行时效强化处理，温度400~500℃，保温3~4h，空冷至室温；

机械加工、表面处理

对时效强化处理后的螺旋伞齿轮进行机械磨削加工，加工后进行表面处理，得到合格的汽车手动变速箱螺旋伞齿轮。

6.根据权利要求5所述的汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料液态模锻成型工艺，其特征在于，步骤2)中所述模具采用电阻炉加热，凸模拔模斜度为15~20°，模具冷却方式为空冷，模具涂料为水基石墨。

7.根据权利要求5所述的汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料液态模锻成型工艺，其特征在于，步骤2)中所述模具热处理过程中淬火温度为900~1000℃，回火温度500~600℃。