【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及齿轮生产加工，尤其涉及一种抗压粉末冶金齿轮及其制备方法。
技术介绍
1、齿轮及其齿轮产品是机械装备的重要基础件，绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是齿轮传动。理想的齿轮需要同时具有优异的抗压强度、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性能。然而，现有的齿轮通常通过粉末冶金的方式进行加工，市面上的粉末冶金齿轮普遍存在抗压程度不高，且本身的硬度也不够强，耐腐蚀性和耐磨性有待进一步提高的技术缺陷。
2、为了解决上述问题，授权公告号为cn104328343b的中国专利技术专利公开了一种抗压的粉末冶金齿轮材料及其制备方法。材料包括下述成分：si为14wt％-29wt％、cu为12wt％-35wt％、mn为2wt％-7wt％、ti为0.4wt％-1.7wt％、p为0.6wt％-1.3wt％、y为0.4wt％-1.1wt％、co为1.1wt％-1.9wt％、sc为0.3wt％-1.4wt％、余量为fe。制备方法步骤如下：(1)按重量称取粉末原料；(2)将上述粉末原料高速混合；(3)将混合均匀后的混合冶金粉末进行真空球磨；(4)将冶金粉末原料装入模具中进行压制成型；(5)将压制后的冶金坯料烧结；冷却得粉末冶金齿轮材料。该粉末冶金齿轮材料抗压强度较高，然而，其耐腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性能仍然有待进一步提高。
3、可见，有必要寻求更为有效的方法，制备出抗压强度大、耐腐蚀性和耐磨性佳，抗疲劳性能好，使用寿命长的抗压粉末冶金齿轮。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术的目的
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种抗压粉末冶金齿轮，是由如下按重量百分比计的各组分制成：铜粉8wt％-12wt％、镍粉1wt％-1.5wt％、锰粉1wt％-4wt％、钼粉0.8wt％-1.2wt％、铌粉0.1wt％-0.15wt％、铪粉0.03wt％-0.05wt％、稀土粉0.02wt％-0.06wt％、钨粉0.1wt％-0.3wt％、饿粉0.01wt％-0.03wt％、铱粉0.01wt％-0.03wt％、铋粉0.001wt％-0.003wt％、非金属粉0.003wt％-0.005wt％、润滑剂0.01wt％-0.03wt％、纳米硼纤维0.01wt％-0.03wt％、纳米氮化钛0.01wt％-0.03wt％、纳米硅化钽0.01wt％-0.03wt％、纳米碳化硼0.01wt％-0.03wt％，余量为铁粉。
3、优选的，所述润滑剂为硬脂酸锌。
4、优选的，所述非金属粉是由硅粉、硼粉、碲粉按质量比1:(0.8-1.2):0.2混合形成的混合物。
5、优选的，所述稀土粉是由钪粉、镨粉、钆粉按质量比1:(0.5-0.8):(0.3-0.5)混合形成的混合物。
6、优选的，所述纳米硼纤维的平均直径为10-100nm，长径比为(20-30):1。
7、优选的，所述纳米氮化钛的粒径为10-80nm；所述纳米硅化钽的粒径为20-70nm；所述纳米碳化硼的粒径为10-60nm。
8、优选的，所述铜粉的粒径为1200-1600目；所述镍粉的粒径为1000-1500目；所述锰粉的粒径为900-1100目；所述钼粉的粒径为1000-1500目；所述铌粉的粒径为1200-1600目；所述铪粉的粒径为1000-1500目；所述稀土粉的粒径为1100-1600目；所述钨粉的粒径为900-1200目；所述饿粉的粒径为1200-1600目；所述铱粉的粒径为1000-1500目；所述铋粉的粒径为1200-1600目；所述非金属粉的粒径为1000-1700目。
9、优选的，所述抗压粉末冶金齿轮的制备组分还包括：2,4,6-三乙烯基环硼氧烷0.03wt％-0.05wt％、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮0.02wt％-0.04wt％、n-三羟甲基甲基丙烯酰胺0.01wt％-0.03wt％、过氧化二异丙苯0.001wt％-0.002wt％。
10、本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述抗压粉末冶金齿轮的制备方法，包括如下步骤：
11、步骤s1、按重量百分比称取各组分，混合后投入高速混合机中进行高速混合，得到冶金粉末，接着将冶金粉末装入模具中进行压制成型；
12、步骤s2、压制成型后，将压制后的冶金坯料依次进行烧结和热处理，得到抗压粉末冶金齿轮。
13、优选的，步骤s1中所述压制成型的单位面积压力为900-1000kgf/cm2。
14、优选的，步骤s2中所述烧结是在真空气氛下进行的，烧结温度1050℃～1250℃，烧结时间为45～65分钟。
15、优选的，所述热处理具体为：在850-950℃下进行淬火处理，保温时间为1-2小时，淬火介质为机械油，然后在200-400℃下进行回火处理，保温时间为2-4小时。
16、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
17、(1)本专利技术公开的抗压粉末冶金齿轮的制备方法，制备工艺简单，操作控制方便，制备效率和成品合格率高，对环境影响小，对设备依赖性低，适于连续规模化生产。
18、(2)本专利技术公开的抗压粉末冶金齿轮，是由如下按重量百分比计的各组分制成：铜粉8wt％-12wt％、镍粉1wt％-1.5wt％、锰粉1wt％-4wt％、钼粉0.8wt％-1.2wt％、铌粉0.1wt％-0.15wt％、铪粉0.03wt％-0.05wt％、稀土粉0.02wt％-0.06wt％、钨粉0.1wt％-0.3wt％、饿粉0.01wt％-0.03wt％、铱粉0.01wt％-0.03wt％、铋粉0.001wt％-0.003wt％、非金属粉0.003wt％-0.005wt％、润滑剂0.01wt％-0.03wt％、纳米硼纤维0.01wt％-0.03wt％、纳米氮化钛0.01wt％-0.03wt％、纳米硅化钽0.01wt％-0.03wt％、纳米碳化硼0.01wt％-0.03wt％，余量为铁粉。通过各组分之间的相互配合共同作用，使得制成的齿轮抗压强度大、耐腐蚀性和耐磨性佳，抗疲劳性能好，使用寿命长。
19、(3)本专利技术公开的抗压粉末冶金齿轮，制备组分还包括：2,4,6-三乙烯基环硼氧烷0.03wt％-0.05wt％、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮0.02wt％-0.04wt％、n-三羟甲基甲基丙烯酰胺0.01wt％-0.03wt％、过氧化二异丙苯0.001wt％-0.002wt％。通过上述组分的加入，能改善各组分之间的相容性，使得产品结构致密度更高，提高抗压强度，增强耐腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性，延长使用寿命。
20、(4)本专利技术公开的抗压粉末冶金齿轮，通过制备过程中工艺的优化，工艺参数的合理选取，使得制成齿轮本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗压粉末冶金齿轮，其特征在于，是由如下按重量百分比计的各组分制成：铜粉8wt％-12wt％、镍粉1wt％-1.5wt％、锰粉1wt％-4wt％、钼粉0.8wt％-1.2wt％、铌粉0.1wt％-0.15wt％、铪粉0.03wt％-0.05wt％、稀土粉0.02wt％-0.06wt％、钨粉0.1wt％-0.3wt％、饿粉0.01wt％-0.03wt％、铱粉0.01wt％-0.03wt％、铋粉0.001wt％-0.003wt％、非金属粉0.003wt％-0.005wt％、润滑剂0.01wt％-0.03wt％、纳米硼纤维0.01wt％-0.03wt％、纳米氮化钛0.01wt％-0.03wt％、纳米硅化钽0.01wt％-0.03wt％、纳米碳化硼0.01wt％-0.03wt％，余量为铁粉。
2.如权利要求1所述的抗压粉末冶金齿轮，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌。
3.如权利要求1所述的抗压粉末冶金齿轮，其特征在于，所述非金属粉是由硅粉、硼粉、碲粉按质量比1:(0.8-1.2):0.2混合形成的混合物。
4.如权利要求1所述的抗压粉末冶金齿轮，
5.如权利要求1所述的抗压粉末冶金齿轮，其特征在于，所述纳米硼纤维的平均直径为10-100nm，长径比为(20-30):1；所述纳米氮化钛的粒径为10-80nm；所述纳米硅化钽的粒径为20-70nm；所述纳米碳化硼的粒径为10-60nm。
6.如权利要求1所述的抗压粉末冶金齿轮，其特征在于，所述铜粉的粒径为1200-1600目；所述镍粉的粒径为1000-1500目；所述锰粉的粒径为900-1100目；所述钼粉的粒径为1000-1500目；所述铌粉的粒径为1200-1600目；所述铪粉的粒径为1000-1500目；所述稀土粉的粒径为1100-1600目；所述钨粉的粒径为900-1200目；所述饿粉的粒径为1200-1600目；所述铱粉的粒径为1000-1500目；所述铋粉的粒径为1200-1600目；所述非金属粉的粒径为1000-1700目。
7.如权利要求1所述的抗压粉末冶金齿轮，其特征在于，所述抗压粉末冶金齿轮的制备组分还包括：2,4,6-三乙烯基环硼氧烷0.03wt％-0.05wt％、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮0.02wt％-0.04wt％、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺0.01wt％-0.03wt％、过氧化二异丙苯0.001wt％-0.002wt％。
8.一种如权利要求1-7任一项所述抗压粉末冶金齿轮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述抗压粉末冶金齿轮的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述压制成型的单位面积压力为900-1000kgf/cm2。
10.如权利要求8所述抗压粉末冶金齿轮的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述烧结是在真空气氛下进行的，烧结温度1050℃～1250℃，烧结时间为45～65分钟；所述热处理具体为：在850-950℃下进行淬火处理，保温时间为1-2小时，淬火介质为机械油，然后在200-400℃下进行回火处理，保温时间为2-4小时。
...【技术特征摘要】
1.一种抗压粉末冶金齿轮，其特征在于，是由如下按重量百分比计的各组分制成：铜粉8wt％-12wt％、镍粉1wt％-1.5wt％、锰粉1wt％-4wt％、钼粉0.8wt％-1.2wt％、铌粉0.1wt％-0.15wt％、铪粉0.03wt％-0.05wt％、稀土粉0.02wt％-0.06wt％、钨粉0.1wt％-0.3wt％、饿粉0.01wt％-0.03wt％、铱粉0.01wt％-0.03wt％、铋粉0.001wt％-0.003wt％、非金属粉0.003wt％-0.005wt％、润滑剂0.01wt％-0.03wt％、纳米硼纤维0.01wt％-0.03wt％、纳米氮化钛0.01wt％-0.03wt％、纳米硅化钽0.01wt％-0.03wt％、纳米碳化硼0.01wt％-0.03wt％，余量为铁粉。
2.如权利要求1所述的抗压粉末冶金齿轮，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌。
3.如权利要求1所述的抗压粉末冶金齿轮，其特征在于，所述非金属粉是由硅粉、硼粉、碲粉按质量比1:(0.8-1.2):0.2混合形成的混合物。
4.如权利要求1所述的抗压粉末冶金齿轮，其特征在于，所述稀土粉是由钪粉、镨粉、钆粉按质量比1:(0.5-0.8):(0.3-0.5)混合形成的混合物。
5.如权利要求1所述的抗压粉末冶金齿轮，其特征在于，所述纳米硼纤维的平均直径为10-100nm，长径比为(20-30):1；所述纳米氮化钛的粒径为10-80nm；所述纳米硅化钽的粒径为20-70nm；所述纳米碳化硼的粒径为10-60nm。
6.如权利要求1所述的抗压粉末冶金齿轮，其特征在于，所述铜粉...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭仁煌，吴昊，吴兵，
申请(专利权)人：扬州宏佳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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