[发明专利]一种螺旋齿轮的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种粉末冶金件的制造方法，具体涉及到一种螺旋齿轮的制造方法。

背景技术

所谓的粉末冶金件，是指采用模具将金属混合粉末压制成各种成品。目前的螺旋齿轮，通常都是采用传统的机加工方法，不但制作工序比较复杂、成本较高；而且，制得的成品硬度较低、强度和耐磨性都不够，从而大大缩短了螺旋齿轮的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可提高成品硬度、强度和耐磨性的螺旋齿轮的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种螺旋齿轮的制造方法，其步骤为：

1)按质量百分比计，将含有95.15～96.15％的铁、1.3％～1.7％的铜、1.45～1.95％的镍、0.3％～0.6％的钼、0.3％～0.6％的碳、0.3％～0.7％稀土元素的原料进行混合，其中，钼、镍以铁合金粉或元素粉的形式加入，余量的铁以水雾化铁粉的形式加入，铜以元素粉的形式加入，碳以石墨粉的形式加入；具体混料过程为：先将40～60％重量的水雾化铁粉装入混粉机中，然后加入稀土元素、铜、钼和镍，接着，向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉，搅拌均匀后，再将石墨粉、以及适量的微粉蜡和粘结剂加入混粉机中，搅拌均匀后过筛，放置至少12小时，得到合金铁基混合粉末；

2)将所述合金铁基混合粉末在压机上压制成螺旋齿轮生坯；

3)将压制成型的螺旋齿轮生坯在非氧化性气体的保护下烧结，形成粉末冶金件；

4)在非氧化性气体的保护下退火，退火温度控制在750～1080℃之间，退火保温时间控制在50～120分钟；

5)对退火后的粉末冶金件进行挤压，其在直径方向上的最大挤压变形量控制在2％以上，粉末冶金件的密度控制在6.7～6.9g/cm³之间；

6)对粉末冶金件进行机加工处理；

7)将机加工处理后的粉末冶金件放入渗碳炉内进行碳氮共渗处理，接着在850±5℃、碳势0.7±0.1的条件下保温2小时以上，然后，将粉末冶金件送入回火炉中，加热到180～200℃进行回火处理，保温1小时以上；

8)对粉末冶金件表面振动研磨，得到成品。

作为一种优选方案，在所述的一种螺旋齿轮的制造方法中，在步骤5中所述的对粉末冶金件进行挤压过程中，其在直径方向上的最大挤压变形量控制在2～5％之间。

作为一种优选方案，在所述的一种螺旋齿轮的制造方法中，所述的稀土元素为铈或镧。

作为一种优选方案，在所述的一种螺旋齿轮的制造方法中，所述的非氧化性气体为氢气和氮气的混合气体，氮气的体积百分比占混合气体的总体积的92％以上。

本发明的有益效果是：本发明与传统的机加工相比，本发明所述的螺旋齿轮采用合金铁基混合粉末依次经过压制、烧结、机加工、热处理和表面研磨而成，制得的螺旋齿轮硬度高、强度大、耐磨性好，可大大延长其使用寿命，而且，还简化了工艺，提高了生产效率和材料的利用率，降低了制造成本。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，详细描述本发明所述的一种螺旋齿轮的制造方法的具体实施方案。

实施例一：

1)按质量百分比计，准备50千克水雾化铁粉、47.4千克的铁合金粉(镍占1.5千克、钼占0.6千克)、1.7千克的铜粉、580克石墨粉、320克的铈粉；

先取25千克的水雾化铁粉装入混粉机中，然后，将全部铁合金粉、铜粉和铈粉加入混粉机中，然后向混粉机中加入剩余的水雾化铁粉，搅拌均匀后，再将石墨粉、适量的微粉蜡和粘结剂加入混粉机中，搅拌均匀后过筛，放置12小时，得到合金铁基混合粉末；

2)将所述合金铁基混合粉末在压机上压制成螺旋齿轮生坯；

3)将压制成型的螺旋齿轮生坯在非氧化性气体的保护下烧结，形成粉末冶金件,在烧结过程中，将微粉蜡和粘结剂烧除；

4)在非氧化性气体的保护下退火，退火温度控制在750～1080℃之间，退火保温时间控制在60～90分钟；

5)对退火后的粉末冶金件进行挤压，其在直径方向上的最大挤压变形量控制在2～5％以上，粉末冶金件的密度控制在6.7～6.9g/cm³之间；

6)对粉末冶金件进行机加工处理；

7)将机加工处理后的粉末冶金件放入渗碳炉内进行碳氮共渗处理，接着在850±5℃、碳势0.7±0.1的条件下保温2小时以上，然后，将粉末冶金件送入回火炉中，加热到180～200℃进行回火处理，保温1小时以上；

8)对粉末冶金件表面振动研磨，得到成品。