[发明专利]一种齿轮的材料及其生产工艺

说明书

本发明提供一种齿轮的材料，包括以下重量份的原料：水雾化铁粉420～480份、铜粉2.5～15份、石墨2～4份、镍粉15～40份、钼粉3～8份和润滑剂1.5～4份。本发明的齿轮的材料及其生产工艺，所生产的螺旋伞齿产品符合产品要求，生产过程稳定，报废率低，达到零件国产货标准，大大的将低了生产以及采购成本，使的整体竞争力能有大幅度的提升。

技术领域

本发明涉及齿轮技术领域，具体涉及一种齿轮的材料及其生产工艺。

背景技术

齿轮的结构形式多种多样，种类繁多，作为一种普通的动力传动方式，其被广泛运用在各种领域，而螺旋伞齿传动效率高，传动比稳定，圆弧重迭系数大，承载能力高，传动平稳平顺，工作可靠，结构紧凑，寿命长，噪音小等等特点，经常被运用在两相交轴之间的运动和动力传动上，做为一个机械传动中的一个重要零组件，影响着整机的使用寿命与传动效率，对其强度以及精度的要求也是要求极高，早期高性能螺旋伞齿产品几乎都是依靠国外进口，采购成本极高，缺乏市场竞争力，但由于近年来随着国内粉末冶金行业不断的发展与创新，许多新形工艺相对出现，因而许多这类高性能产品目前也都越来越趋向于国产化，对此便带来了庞大的商机，也有越来越多的粉末冶金行业愿意投入成本研发此类高性能产品。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种齿轮的材料及其生产工艺，生产过程稳定，报废率低。

在粉末冶金结构零件生产中，添加于混和粉料中的石墨粉在烧结过程当中，几乎全部扩散到零件中，从而使烧结零件中具备所需的硬度、抗拉强度、疲劳强度与耐磨性等等力学性能，石墨除在烧结时扩散到零件中强化材料的力学性能之外，还有一部份残在零件的孔隙中未参与反应，用作固体润滑剂，以改善零件的摩擦性能，因此石墨粉是粉末冶金零件生产中不可缺少的一种基本原料。石墨粉在粉末冶金生产材料中虽然只占有极少数的份量，但其对于所生产的粉末冶金零件的使用性能、烧结时的尺寸变化与稳定性及最终的产品尺寸精度都有着强烈影响；粉末冶金零件生产中，压制成形与脱模过程当中都需要进行润滑。最常用的方法是将润滑剂添加于金属粉末的预混合粉中。润滑剂的性能不仅影响粉末冶金零件成形时的压制性能，还影响到后续粉末冶金零件在烧结时的尺寸变化以及最终的零件性能。

本发明是针对高性能螺旋伞齿的生产提出了一种新的原料配方与制造方式，本发明采用的技术方案是：

一种齿轮的材料，其中：包括以下重量份的原料：水雾化铁粉420～480份、铜粉2.5～15份、石墨2～4份、镍粉15～40份、钼粉3～8份和润滑剂1.5～4份。

优选的是，所述的齿轮的材料，其中：所述润滑剂为Kenolube P11。

本发明中所采用的石墨(C)为TIMCAL公司所生产的粉末冶金专用石墨粉，牌号为F10的初生合成石墨，与天然石墨相比F10初生合成石墨其纯度较高，烧结活性强，增强了石墨在烧结时的扩散性，从而提高了烧结零件的整体力学性能，而润滑剂的选择很大程度的影响粉末冶金零件成形时的压制性能，此次高性能螺旋伞齿因考虑到工作性能要求，对其成形密度需要达到7.15g/cm³以上。因而对于润滑剂的选择上就变得相当重要。在本发明中采用了Kenolube P11作为润滑剂，他与一般常用的硬脂酸锌润滑剂相比而言，对于高密度的产品有着更佳的润滑效果，而且目前环保意识抬头，Kenolube P11含有锌含量不超过2％，对比硬脂酸锌内所含的12％来说，可以很大程度的降低零件在烧结时对于环境的污染。

一种齿轮的生产工艺，其中：包括以下步骤：

(1)混料：按重量份计，将2～4份石墨、1.5～4份润滑剂和60～100份水雾化铁粉加入双锥形混料机中混料10～20min后得到初混粉，将初混粉分为3等份作为预拌粉，将剩余360～380份水雾化铁粉加入双锥形混料机中，并加入2.5～15份铜粉、15～40份镍粉、3～8份钼粉和一份预拌粉搅拌15～25min，之后加入一份预拌粉搅拌15～25min，最后加入一份预拌粉搅拌15～25min，得到混合料，将混合料静放2～3h；