一种高性能粉末冶金传动齿轮的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高性能粉末冶金传动齿轮，由以下原料制成：铁粉、铜粉、钼粉、钒粉、镍粉、钇粉、铝粉、镁粉、钴粉、铅粉、钢渣粉、化铁炉渣粉、铁合金渣粉、改性树木灰烬粉、石墨粉、邻苯二甲酸二丁酯、二甲基硅油、苄基纤维素、硬脂酸锌、聚乙二醇、乙撑双硬脂酸酰胺、脂肪酸、碳素纤维、玻璃纤维、氮化硅、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、二氧化硅、硫化锰、丙烯酸酯、抑制剂、粘结剂、强化剂、切削剂、润滑剂、偶联剂、分散剂。本发明的高性能粉末冶金传动齿轮，通过特定的成分配比，使得高性能粉末冶金传动齿轮整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性、强度和硬度好，材料利用率高，适于大批量快速生产高性能齿轮。
【专利说明】-种高性能粉末冶金传动齿轮
[0001] 【技术领域】 本发明属于粉末冶金技术领域，具体设及一种高性能粉末冶金传动齿轮。
[0002] 【【背景技术】】 齿轮是依靠齿的晒合可靠且无噪声地传输转矩的轮状机械零件，齿轮通过与其它齿状 机械零件传动，可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和改变运动形式等功能。目前齿轮传 动已成为应用最广泛的传动方式。
[0003] 粉末冶金技术，能够W与制品形状极其相近的形状生产要求高尺寸精度、复杂的 形状的部件，能够大幅度地减少切削成本。尤其在齿轮制造领域，粉末冶金法制造齿轮是一 种高效、精密、灵活的金属加工工艺，适于大批量低成本生产高强度、高精度公差的齿轮。大 大减少了传统钢材机加工所导致的质量、性能差的不足。
[0004] 但是，现有的粉末冶金零件，由于配方不够完善、混料不均匀，导致材料利用率低， 压制成的生巧的不均匀，通过热处理所得的零件的整体密度不均匀，致密度低，延伸率和断 面收缩率小，耐磨性、强度和硬度较差。
[000引【
【发明内容】
】 本发明提供一种高性能粉末冶金传动齿轮，W解决现有高性能粉末冶金传动齿轮整体 密度不均匀，致密度低，延伸率和断面收缩率小，耐磨性、强度和硬度较差，材料利用率低， 制备成本高等问题。本发明的高性能粉末冶金传动齿轮，通过特定的成分配比，使得高性能 粉末冶金传动齿轮整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性、强度和硬度 好，材料利用率高，适于大批量快速生产高性能齿轮。
[0006]为解决W上技术问题，本发明采用W下技术方案： 一种高性能粉末冶金传动齿轮，W重量为单位，由W下原料制成:铁粉286-842份、铜粉 2-6份、钢粉2-5份、饥粉3-5份、儀粉1 -3份、锭粉2-3份、侣粉2-3份、儀粉1 -2份、钻粉1 -1.5 份、铅粉1-1.8份、钢渣粉1.5-2.5份、化铁炉渣粉1-2份、铁合金渣粉1-2份、改性树木灰贬粉 0.8-1.2份、石墨粉0.6-1.2份、邻苯二甲酸二下醋0.6-1份、二甲基硅油0.4-0.9份、苄基纤 维素0.6-0.8份、硬脂酸锋0.3-1份、聚乙二醇0.4-0.8份、乙撑双硬脂酸酷胺0.2-0.4份、月旨 肪酸0.5-0.8份、碳素纤维0.4-0.7份、玻璃纤维0.3-0.5份、氮化娃0.2-0.3份、环氧丙氧丙 基Ξ甲氧基硅烷0.1 -0.2份、二氧化娃0.05-0.1份、硫化儘0.03-0.05份、丙締酸醋0.0Ι? ο. 03份、 抑制剂0.02-0.04份、粘结剂0.06-0.08份、 强化剂0.04-0.08份、 切削剂0.08-0.12 份、润滑剂0.12-0.15份、偶联剂0.1-0.14份、分散剂0.1-0.12份； 所述的粉末原料中各种金属粉末的粒径为200-400目； 所述环氧丙氧丙基Ξ甲氧基硅烷为增粘剂； 所述二氧化娃为抗磨剂； 所述硫化儘为加工助剂； 所述丙締酸醋为调节剂； 所述抑制剂，W重量份为单位，由W下原料制成:碳化鹤12-16份、碳化妮10-14份、碳化 粗10-12份、氮化鹤8-10份、碳化铁10-15份、硫化钢6-8份、氣化姉5-9份、碳8-15份； 所述粘结剂，W重量份为单位，由W下原料制成:侣化儀9-15份、Ξ侣化铁8-14份、氮化 侣6-12份、锋5-10份； 所述高性能粉末冶金传动齿轮的制备方法，包括W下步骤： S1:将铁粉、铜粉、钢粉、饥粉、儀粉、锭粉、侣粉、儀粉、钻粉、铅粉、石墨粉、聚乙二醇、月旨 肪酸、碳素纤维、玻璃纤维加入到揽拌机中，在转速为l〇〇-2(K)r/min下揽拌10-14min，制得 混合物A; S2:将邻苯二甲酸二下醋、苄基纤维素、硬脂酸锋、乙撑双硬脂酸酷胺、氮化娃加入揽拌 机中在转速为200-300r/min下揽拌12-16min，制得混合物B; S3:将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、钢渣粉、化铁炉渣粉、铁合金渣 粉、改性树木灰贬粉、二甲基硅油、环氧丙氧丙基Ξ甲氧基硅烷、二氧化娃、硫化儘、丙締酸 醋类调节剂、抑制剂、粘结剂、强化剂、切削剂、润滑剂、偶联剂、分散剂加入到揽拌机中，在 溫度为200-280°C，转速为300-400r/min下揽拌2-4h，制得混合物C; S4:将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中， 并在压力为560-620M化下压制成生巧件； S5:将步骤S4制得的生巧件放在烧结炉中，在氨气和氮气混合气体的保护气氛中，先在 680-700 °C下，预烧结45-50min，其中氨气与氮气的体积比为1.8-2.2:97.8-98.2,然后按W 下升溫和溫度进行烧结： 1) W升溫速率18-22°C/ min,从680-700°C升溫至900-940°C，并保溫8-12 min; 2) W升溫速率23-27°C/ min,从900-940°C升溫至 1050-1080°C，并保溫 14-16min; 3) W升溫速率12-16°C/ min,从1050-1080°C升溫至1180-1200°C，并在此溫度下烧结 145-150min，制得工件； S6:将步骤S5制得的工件进行泽火，泽火溫度为810-830°C，泽火时间为40-50min，然后 W升溫速率8-12°C/ min升溫至920-930°C，保溫70-80min，再进行回火，回火溫度为220- 230°C，回火保溫时间为80-85min，制得低溫回火后的高性能粉末冶金传动齿轮； S7:将步骤S6制得的低溫回火后的高性能粉末冶金传动齿轮在渗碳炉中，在气态的渗 碳介质中加热到820-860°C，保溫5.5-化，接着冷却至125-128°C，保溫6-化，再接着冷却到 室溫，制得渗碳后的高性能粉末冶金传动齿轮； S8:将步骤S7制得的渗碳后的高性能粉末冶金传动齿轮送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理， 蒸汽溫度为720-740°C，保溫2.5-2.化，然后在170-185°C下保溫3.5-地，最后自然冷却到室 溫，制得高性能粉末冶金传动齿轮产品。
[0007]进一步地，所述改性树木灰贬粉通过W下方法制备而成:将树木灰贬先用28%-32% 的硫酸浸泡20-25min，然后用氨氧化钢溶液中和，再用去离子水冲洗去杂，再和NDZ-311铁 酸醋偶联剂混合，所述NDZ-311铁酸醋偶联剂的用量为树木灰贬重量的1.2%-1.8%，W喷雾 形式加入高速混料机中，揽拌16-18min后出料，烘干、粉碎过500-600目筛子，制得改性树木 灰贬粉。
[000引进一步地，所述强化剂为701粉强化剂。
[0009]进一步地，所述切削剂W重量为单位，由W下原料制成:切削油12-14份、憐酸Ξ丙 醋8-10份、二壬基糞横酸巧4-6份、2,6-二叔下基对甲酪5-9份、十二締基下二酸5-7份、Ξ乙 醇胺棚酸醋8-10份、聚丙締酷胺6-10份、十二烷基苯横酸钢7-9份、苯甲酸5-8份、油酸酷胺 3-7份、乙二胺四乙酸四钢2-6份、氨基簇酸类馨合剂1 -2份、聚乙二醇7-13份。
[0010] 进一步地，所述润滑剂，W重量为单位，由W下原料制成：聚乙締基异下酸18-38 份、氯化石蜡6-12份、氧化儀微粒4-8份、硬脂酸锋6-19份、簇酸酷胺8-12份、醋酸下脂12-14 份、棚酸6-10份、N-甲基化咯烧酬7-10份、二甲基甲酯胺6-9份。
[0011] 进一步地，所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂。
[0012] 进一步地，所述分散剂为己締基双硬脂酷胺。
[0013] 本发明具有W下有益效果： (1) 本发明制得的高性能粉末冶金传动齿轮具有良好的综合性能，其中伸长率达到了 17.88%W上，断面收缩率达到了 51.17%W上，抗拉强度达到了 828.81MPa W上，屈服强度达 到了 542.89MPa W上，硬度达到了 109.42HRC W上，材料利用率达到了92.02%W上，致密度 达到了91.55%?上； (2) 本发明的高性能粉末冶金传动齿轮，将钢渣粉、化铁炉渣粉、铁合金渣粉、树木灰贬 粉作为高性能粉末冶金传动齿轮的特定组分使用，资源化利用了废弃物，有效降低了成本； (3) 本发明的高性能粉末冶金传动齿轮，通过特定的成分配比，使得高性能粉末冶金传 动齿轮整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性、强度和硬度好，材料利用 率高，适于大批量快速生产高性能齿轮。
[0014] 【【具体实施方式】】 为便于更好地理解本发明，通过W下实施例加 W说明，运些实施例属于本发明的保护 范围，但不限制本发明的保护范围。
[0015] 在实施例中，所述高性能粉末冶金传动齿轮，W重量为单位，由W下原料制成:铁 粉286-842份、铜粉2-6份、钢粉2-5份、饥粉3-5份、儀粉1-3份、锭粉2-3份、侣粉2-3份、儀粉 1-2份、钻粉1-1.5份、铅粉1-1.8份、钢渣粉1.5-2.5份、化铁炉渣粉1-2份、铁合金渣粉1-2 份、改性树木灰贬粉0.8-1.2份、石墨粉0.6-1.2份、邻苯二甲酸二下醋0.6-1份、二甲基硅油 0.4-0.9份、苄基纤维素0.6-0.8份、硬脂酸锋0.3-1份、聚乙二醇0.4-0.8份、乙撑双硬脂酸 酷胺0.2-0.4份、脂肪酸0.5-0.8份、碳素纤维0.4-0.7份、玻璃纤维0.3-0.5份、氮化娃0.2- 0.3份、环氧丙氧丙基Ξ甲氧基硅烷0.1-0.2份、二氧化娃0.05-0.1份、硫化儘0.03-0.05份、 丙締酸醋0.01-0.03份、抑制剂0.02-0.04份、粘结剂0.06-0.08份、强化剂0.04-0.08份、切 削剂0.08-0.12份、润滑剂0.12-0.15份、偶联剂0.1-0.14份、分散剂0.1-0.12份； 所述的粉末原料中各种金属粉末的粒径为200-400目； 所述改性树木灰贬粉通过W下方法制备而成:将树木灰贬先用28%-32%的硫酸浸泡20- 25min，然后用氨氧化钢溶液中和，再用去离子水冲洗去杂，再和NDZ-311铁酸醋偶联剂混 合，所述NDZ-311铁酸醋偶联剂的用量为树木灰贬重量的1.2%-1.8%，W喷雾形式加入高速 混料机中，揽拌16-18min后出料，烘干、粉碎过500-600目筛子，制得改性树木灰贬粉； 所述环氧丙氧丙基Ξ甲氧基硅烷为增粘剂； 所述二氧化娃为抗磨剂； 所述硫化儘为加工助剂； 所述丙締酸醋为调节剂； 所述抑制剂，W重量份为单位，由W下原料制成:碳化鹤12-16份、碳化妮10-14份、碳化 粗10-12份、氮化鹤8-10份、碳化铁10-15份、硫化钢6-8份、氣化姉5-9份、碳8-15份； 所述粘结剂，W重量份为单位，由W下原料制成:侣化儀9-15份、Ξ侣化铁8-14份、氮化 侣6-12份、锋5-10份； 所述强化剂为701粉强化剂； 所述切削剂W重量为单位，由W下原料制成:切削油12-14份、憐酸Ξ丙醋8-10份、二壬 基糞横酸巧4-6份、2,6-二叔下基对甲酪5-9份、十二締基下二酸5-7份、Ξ乙醇胺棚酸醋δ? ι? 份、聚丙締酷胺 6-10 份、十二烷基苯横酸钢 7-9 份、苯甲酸 5-8 份、油酸酷胺 3-7 份、乙二胺 四乙酸四钢2-6份、氨基簇酸类馨合剂1-2份、聚乙二醇7-13份;所述切削剂的制备方法，包 括W下步骤： 步骤1，将切削油、憐酸Ξ丙醋、二壬基糞横酸巧、2,6-二叔下基对甲酪、十二締基下二 酸、Ξ乙醇胺棚酸醋、聚丙締酷胺、十二烷基苯横酸钢、苯甲酸混合均匀，然后将混合物加热 至52-58。。 步骤2，在步骤1所得混合物中加入剩余组分，继续加热至76-92 °C，并保溫2.5-3.化，审U 得切削剂； 所述润滑剂，W重量为单位，由W下原料制成:聚乙締基异下酸18-38份、氯化石蜡6-12 份、氧化儀微粒4-8份、硬脂酸锋6-19份、簇酸酷胺8-12份、醋酸下脂12-14份、棚酸6-10份、 N-甲基化咯烧酬7-10份、二甲基甲酯胺6-9份;所述润滑剂通过W下制备方法制得： 将润滑剂的原料组分加入到反应蓋中于420-480°C反应11-1化，固化后然后采用对粒 子具有切剪力的锥形磨作为机械分散设备，进行研磨分散，制得润滑剂； 所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂； 所述分散剂为己締基双硬脂酷胺； 所述高性能粉末冶金传动齿轮的制备方法，包括W下步骤： S1:将铁粉、铜粉、钢粉、饥粉、儀粉、锭粉、侣粉、儀粉、钻粉、铅粉、石墨粉、聚乙二醇、月旨 肪酸、碳素纤维、玻璃纤维加入到揽拌机中，在转速为l〇〇-2(K)r/min下揽拌10-14min，制得 混合物A; S2:将邻苯二甲酸二下醋、苄基纤维素、硬脂酸锋、乙撑双硬脂酸酷胺、氮化娃加入揽拌 机中在转速为200-300r/min下揽拌12-16min，制得混合物B; S3:将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、钢渣粉、化铁炉渣粉、铁合金渣 粉、改性树木灰贬粉、二甲基硅油、环氧丙氧丙基Ξ甲氧基硅烷、二氧化娃、硫化儘、丙締酸 醋类调节剂、抑制剂、粘结剂、强化剂、切削剂、润滑剂、偶联剂、分散剂加入到揽拌机中，在 溫度为200-280°C，转速为300-400r/min下揽拌2-4h，制得混合物C; S4:将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中， 并在压力为560-620M化下压制成生巧件； S5:将步骤S4制得的生巧件放在烧结炉中，在氨气和氮气混合气体的保护气氛中，先在 680-700 °C下，预烧结45-50min，其中氨气与氮气的体积比为1.8-2.2:97.8-98.2,然后按W 下升溫和溫度进行烧结： 1) W升溫速率18-22°C/ min,从680-700°C升溫至900-940°C，并保溫8-12 min; 2) W升溫速率23-27°C/ min,从900-940°C升溫至 1050-1080°C，并保溫 14-16min; 3) W升溫速率12-16°C/ min,从1050-1080°C升溫至1180-1200°C，并在此溫度下烧结 145-150min，制得工件； S6:将步骤S5制得的工件进行泽火，泽火溫度为810-830°C，泽火时间为40-50min，然后 W升溫速率8-12°C/ min升溫至920-930°C，保溫70-80min，再进行回火，回火溫度为220- 230°C，回火保溫时间为80-85min，制得低溫回火后的高性能粉末冶金传动齿轮； S7:将步骤S6制得的低溫回火后的高性能粉末冶金传动齿轮在渗碳炉中，在气态的渗 碳介质中加热到820-860°C，保溫5.5-化，接着冷却至125-128°C，保溫6-化，再接着冷却到 室溫，制得渗碳后的高性能粉末冶金传动齿轮； S8:将步骤S7制得的渗碳后的高性能粉末冶金传动齿轮送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理， 蒸汽溫度为720-740°C，保溫2.5-2.化，然后在170-185°C下保溫3.5-地，最后自然冷却到室 溫，制得高性能粉末冶金传动齿轮产品。
[0016] 实施例1 一种高性能粉末冶金传动齿轮，W重量为单位，由W下原料制成:铁粉560份、铜粉4份、 钢粉4份、饥粉4份、儀粉2份、锭粉2.5份、侣粉2.5份、儀粉1.5份、钻粉1.2份、铅粉1.4份、钢 渣粉2份、化铁炉渣粉1.5份、铁合金渣粉1.5份、改性树木灰贬粉1份、石墨粉0.9份、邻苯二 甲酸二下醋0.8份、二甲基硅油0.7份、苄基纤维素0.7份、硬脂酸锋0.7份、聚乙二醇0.6份、 乙撑双硬脂酸酷胺0.3份、脂肪酸0.7份、碳素纤维0.6份、玻璃纤维0.4份、氮化娃0.2份、环 氧丙氧丙基Ξ甲氧基硅烷0.1份、二氧化娃0.08份、硫化儘0.04份、丙締酸醋0.02份、抑制剂 0.03份、粘结剂0.07份、强化剂0.06份、切削剂0.1份、润滑剂0.14份、偶联剂0.12份、分散剂 0.11 份； 所述的粉末原料中各种金属粉末的粒径为200-400目； 所述改性树木灰贬粉通过W下方法制备而成:将树木灰贬先用30%的硫酸浸泡22min， 然后用氨氧化钢溶液中和，再用去离子水冲洗去杂，再和NDZ-311铁酸醋偶联剂混合，所述 NDZ-311铁酸醋偶联剂的用量为树木灰贬重量的1.5%，W喷雾形式加入高速混料机中，揽拌 17min后出料，烘干、粉碎过550目筛子，制得改性树木灰贬粉； 所述环氧丙氧丙基Ξ甲氧基硅烷为增粘剂； 所述二氧化娃为抗磨剂； 所述硫化儘为加工助剂； 所述丙締酸醋为调节剂； 所述抑制剂，W重量份为单位，由W下原料制成:碳化鹤14份、碳化妮12份、碳化粗10 份、氮化鹤9份、碳化铁12份、硫化钢7份、氣化姉7份、碳12份； 所述粘结剂，W重量份为单位，由W下原料制成:侣化儀12份、Ξ侣化铁11份、氮化侣9 份、锋8份； 所述强化剂为701粉强化剂； 所述切削剂W重量为单位，由W下原料制成:切削油13份、憐酸Ξ丙醋9份、二壬基糞横 酸巧5份、2,6-二叔下基对甲酪7份、十二締基下二酸6份、Ξ乙醇胺棚酸醋9份、聚丙締酷胺8 份、十二烷基苯横酸钢8份、苯甲酸6份、油酸酷胺5份、乙二胺四乙酸四钢4份、氨基簇酸类馨 合剂1份、聚乙二醇5份;所述切削剂的制备方法，包括W下步骤： 步骤1，将切削油、憐酸Ξ丙醋、二壬基糞横酸巧、2,6-二叔下基对甲酪、十二締基下二 酸、Ξ乙醇胺棚酸醋、聚丙締酷胺、十二烷基苯横酸钢、苯甲酸混合均匀，然后将混合物加热 至 55°C; 步骤2，在步骤1所得混合物中加入剩余组分，继续加热至85°C，并保溫化，制得切削剂； 所述润滑剂，W重量为单位，由W下原料制成:聚乙締基异下酸28份、氯化石蜡9份、氧 化儀微粒6份、硬脂酸锋12份、簇酸酷胺10份、醋酸下脂13份、棚酸8份、N-甲基化咯烧酬8份、 二甲基甲酯胺7份;所述润滑剂通过W下制备方法制得： 将润滑剂的原料组分加入到反应蓋中于450°C反应15h，固化后然后采用对粒子具有切 剪力的锥形磨作为机械分散设备，进行研磨分散，制得润滑剂； 所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂； 所述分散剂为己締基双硬脂酷胺； 所述高性能粉末冶金传动齿轮的制备方法，包括W下步骤： S1:将铁粉、铜粉、钢粉、饥粉、儀粉、锭粉、侣粉、儀粉、钻粉、铅粉、石墨粉、聚乙二醇、月旨 肪酸、碳素纤维、玻璃纤维加入到揽拌机中，在转速为15化/min下揽拌12min，制得混合物A; S2:将邻苯二甲酸二下醋、苄基纤维素、硬脂酸锋、乙撑双硬脂酸酷胺、氮化娃加入揽拌 机中在转速为25化/min下揽拌14min，制得混合物B; S3:将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、钢渣粉、化铁炉渣粉、铁合金渣 粉、改性树木灰贬粉、二甲基硅油、环氧丙氧丙基Ξ甲氧基硅烷、二氧化娃、硫化儘、丙締酸 醋类调节剂、抑制剂、粘结剂、强化剂、切削剂、润滑剂、偶联剂、分散剂加入到揽拌机中，在 溫度为240°C，转速为35化/min下揽拌化，制得混合物C; S4:将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中， 并在压力为590MPa下压制成生巧件； S5:将步骤S4制得的生巧件放在烧结炉中，在氨气和氮气混合气体的保护气氛中，先在 690°C下，预烧结48min，其中氨气与氮气的体积比为2:98，然后按^下升溫和溫度进行烧 结： 1) W升溫速率20°C/ min,从690°C升溫至920°C，并保溫10 min; 2) W升溫速率25°C/ min,从920°C升溫至1065°C，并保溫15min; 3 ) W升溫速率14 °C / min，从1065 °C升溫至1180 °C，并在此溫度下烧结150min，制得工 件； S6:将步骤S5制得的工件进行泽火，泽火溫度为820°C，泽火时间为45min，然后W升溫 速率l〇°C/ min升溫至925°C，保溫75min，再进行回火，回火溫度为225°C，回火保溫时间为 82min，制得低溫回火后的高性能粉末冶金传动齿轮； S7:将步骤S6制得的低溫回火后的高性能粉末冶金传动齿轮在渗碳炉中，在气态的渗 碳介质中加热到840°C，保溫5.化，接着冷却至126°C，保溫6.化，再接着冷却到室溫，制得渗 碳后的高性能粉末冶金传动齿轮； S8:将步骤S7制得的渗碳后的高性能粉末冶金传动齿轮送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理， 蒸汽溫度为730°C，保溫2.化，然后在178°C下保溫3.化，最后自然冷却到室溫，制得高性能 粉末冶金传动齿轮产品。
[0017]实施例2 一种高性能粉末冶金传动齿轮，W重量为单位，由W下原料制成:铁粉286份、铜粉2份、 钢粉2份、饥粉3份、儀粉1份、锭粉2份、侣粉2份、儀粉1份、钻粉1份、铅粉1份、钢渣粉1.5份、 化铁炉渣粉1份、铁合金渣粉1份、改性树木灰贬粉0.8份、石墨粉0.6份、邻苯二甲酸二下醋 0.6份、二甲基硅油0.4份、苄基纤维素0.6份、硬脂酸锋0.3份、聚乙二醇0.4份、乙撑双硬脂 酸酷胺0.2份、脂肪酸0.5份、碳素纤维0.4份、玻璃纤维0.3份、氮化娃0.2份、环氧丙氧丙基 Ξ甲氧基硅烷0.1份、二氧化娃0.05份、硫化儘0.03份、丙締酸醋0.01份、抑制剂0.02份、粘 结剂0.06份、强化剂0.04份、切削剂0.08份、润滑剂0.12份、偶联剂0.1份、分散剂0.1份； 所述的粉末原料中各种金属粉末的粒径为200-400目； 所述改性树木灰贬粉通过W下方法制备而成:将树木灰贬先用28%的硫酸浸泡25min， 然后用氨氧化钢溶液中和，再用去离子水冲洗去杂，再和NDZ-311铁酸醋偶联剂混合，所述 NDZ-311铁酸醋偶联剂的用量为树木灰贬重量的1.2%，W喷雾形式加入高速混料机中，揽拌 16min后出料，烘干、粉碎过500目筛子，制得改性树木灰贬粉； 所述环氧丙氧丙基Ξ甲氧基硅烷为增粘剂； 所述二氧化娃为抗磨剂； 所述硫化儘为加工助剂； 所述丙締酸醋为调节剂； 所述抑制剂，W重量份为单位，由W下原料制成:碳化鹤12份、碳化妮10份、碳化粗10 份、氮化鹤8份、碳化铁10份、硫化钢6份、氣化姉5份、碳8份； 所述粘结剂，W重量份为单位，由W下原料制成:侣化儀9份、Ξ侣化铁8份、氮化侣6份、 锋5份； 所述强化剂为701粉强化剂； 所述切削剂W重量为单位，由W下原料制成:切削油12份、憐酸Ξ丙醋8份、二壬基糞横 酸巧4份、2,6-二叔下基对甲酪5份、十二締基下二酸5份、Ξ乙醇胺棚酸醋8份、聚丙締酷胺6 份、十二烷基苯横酸钢7份、苯甲酸5份、油酸酷胺3份、乙二胺四乙酸四钢2份、氨基簇酸类馨 合剂1份、聚乙二醇7份;所述切削剂的制备方法，包括W下步骤： 步骤1，将切削油、憐酸Ξ丙醋、二壬基糞横酸巧、2,6-二叔下基对甲酪、十二締基下二 酸、Ξ乙醇胺棚酸醋、聚丙締酷胺、十二烷基苯横酸钢、苯甲酸混合均匀，然后将混合物加热 至 52。。 步骤2,在步骤1所得混合物中加入剩余组分，继续加热至76°C，并保溫3.化，制得切削 剂； 所述润滑剂，W重量为单位，由W下原料制成:聚乙締基异下酸18份、氯化石蜡6份、氧 化儀微粒4份、硬脂酸锋6份、簇酸酷胺8份、醋酸下脂12份、棚酸6份、N-甲基化咯烧酬7份、二 甲基甲酯胺6份;所述润滑剂通过W下制备方法制得： 将润滑剂的原料组分加入到反应蓋中于420°C反应1她，固化后然后采用对粒子具有切 剪力的锥形磨作为机械分散设备，进行研磨分散，制得润滑剂； 所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂； 所述分散剂为己締基双硬脂酷胺； 所述高性能粉末冶金传动齿轮的制备方法，包括W下步骤： S1:将铁粉、铜粉、钢粉、饥粉、儀粉、锭粉、侣粉、儀粉、钻粉、铅粉、石墨粉、聚乙二醇、月旨 肪酸、碳素纤维、玻璃纤维加入到揽拌机中，在转速为l(K)r/min下揽拌14min，制得混合物A; S2:将邻苯二甲酸二下醋、苄基纤维素、硬脂酸锋、乙撑双硬脂酸酷胺、氮化娃加入揽拌 机中在转速为20化/min下揽拌16min，制得混合物B; S3:将步骤SI制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、钢渣粉、化铁炉渣粉、铁合金渣 粉、改性树木灰贬粉、二甲基硅油、环氧丙氧丙基Ξ甲氧基硅烷、二氧化娃、硫化儘、丙締酸 醋类调节剂、抑制剂、粘结剂、强化剂、切削剂、润滑剂、偶联剂、分散剂加入到揽拌机中，在 溫度为200°C，转速为3(K)r/min下揽拌4h，制得混合物C; S4:将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中， 并在压力为560MPa下压制成生巧件； S5:将步骤S4制得的生巧件放在烧结炉中，在氨气和氮气混合气体的保护气氛中，先在 680°C下，预烧结50min，其中氨气与氮气的体积比为1.8:98.2,然后按W下升溫和溫度进行 烧结： 1) W升溫速率18°C/ min,从680°C升溫至900°C，并保溫12 min; 2) W升溫速率23°C/ min，从900°C升溫至1050°C，并保溫16min; 3) W升溫速率12°C/ min,从1050°C升溫至1200°C，并在此溫度下烧结150min，制得工 件； S6:将步骤S5制得的工件进行泽火，泽火溫度为810°C，泽火时间为50min，然后W升溫 速率8°C/ min升溫至920°C，保溫80min，再进行回火，回火溫度为220°C，回火保溫时间为 85min，制得低溫回火后的高性能粉末冶金传动齿轮； S7:将步骤S6制得的低溫回火后的高性能粉末冶金传动齿轮在渗碳炉中，在气态的渗 碳介质中加热到820°C，保溫化，接着冷却至125°C，保溫化，再接着冷却到室溫，制得渗碳后 的高性能粉末冶金传动齿轮； S8:将步骤S7制得的渗碳后的高性能粉末冶金传动齿轮送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理， 蒸汽溫度为720°C，保溫2.化，然后在170°C下保溫地，最后自然冷却到室溫，制得高性能粉 末冶金传动齿轮产品。
[001引实施例3 一种高性能粉末冶金传动齿轮，W重量为单位，由W下原料制成:铁粉842份、铜粉6份、 钢粉5份、饥粉5份、儀粉3份、锭粉3份、侣粉3份、儀粉2份、钻粉1.5份、铅粉1.8份、钢渣粉2.5 份、化铁炉渣粉2份、铁合金渣粉2份、改性树木灰贬粉1.2份、石墨粉1.2份、邻苯二甲酸二下 醋1份、二甲基硅油0.9份、苄基纤维素0.8份、硬脂酸锋1份、聚乙二醇0.8份、乙撑双硬脂酸 酷0.2-0.4份、脂肪酸0.8份、碳素纤维0.7份、玻璃纤维0.5份、氮化娃0.3份、环氧丙氧丙基 立甲氧基硅烷0.2份、二氧化娃0.1份、硫化儘0.05份、丙締酸醋0.03份、抑制剂0.04份、粘结 剂0.08份、强化剂0.08份、切削剂0.12份、润滑剂0.15份、偶联剂0.14份、分散剂0.12份； 所述的粉末原料中各种金属粉末的粒径为200-400目； 所述改性树木灰贬粉通过W下方法制备而成:将树木灰贬先用32%的硫酸浸泡20min， 然后用氨氧化钢溶液中和，再用去离子水冲洗去杂，再和NDZ-311铁酸醋偶联剂混合，所述 NDZ-311铁酸醋偶联剂的用量为树木灰贬重量的1.8%，W喷雾形式加入高速混料机中，揽拌 18min后出料，烘干、粉碎过600目筛子，制得改性树木灰贬粉； 所述环氧丙氧丙基Ξ甲氧基硅烷为增粘剂； 所述二氧化娃为抗磨剂； 所述硫化儘为加工助剂； 所述丙締酸醋为调节剂； 所述抑制剂，W重量份为单位，由W下原料制成:碳化鹤16份、碳化妮14份、碳化粗12 份、氮化鹤10份、碳化铁15份、硫化钢8份、氣化姉9份、碳15份； 所述粘结剂，W重量份为单位，由W下原料制成:侣化儀15份、Ξ侣化铁14份、氮化侣12 份、锋10份； 所述强化剂为701粉强化剂； 所述切削剂W重量为单位，由W下原料制成:切削油14份、憐酸Ξ丙醋10份、二壬基糞 横酸巧6份、2,6-二叔下基对甲酪9份、十二締基下二酸7份、Ξ乙醇胺棚酸醋10份、聚丙締酷 胺10份、十二烷基苯横酸钢9份、苯甲酸8份、油酸酷胺7份、乙二胺四乙酸四钢6份、氨基簇酸 类馨合剂2份、聚乙二醇13份;所述切削剂的制备方法，包括W下步骤： 步骤1，将切削油、憐酸Ξ丙醋、二壬基糞横酸巧、2,6-二叔下基对甲酪、十二締基下二 酸、Ξ乙醇胺棚酸醋、聚丙締酷胺、十二烷基苯横酸钢、苯甲酸混合均匀，然后将混合物加热 至 58。。 步骤2,在步骤1所得混合物中加入剩余组分，继续加热至92°C，并保溫2.化，制得切削 剂； 所述润滑剂，W重量为单位，由W下原料制成:聚乙締基异下酸38份、氯化石蜡12份、氧 化儀微粒8份、硬脂酸锋19份、簇酸酷胺12份、醋酸下脂14份、棚酸10份、N-甲基化咯烧酬10 份、二甲基甲酯胺9份;所述润滑剂通过W下制备方法制得： 将润滑剂的原料组分加入到反应蓋中于480°C反应1化，固化后然后采用对粒子具有切 剪力的锥形磨作为机械分散设备，进行研磨分散，制得润滑剂； 所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂； 所述分散剂为己締基双硬脂酷胺； 所述高性能粉末冶金传动齿轮的制备方法，包括W下步骤： S1:将铁粉、铜粉、钢粉、饥粉、儀粉、锭粉、侣粉、儀粉、钻粉、铅粉、石墨粉、聚乙二醇、月旨 肪酸、碳素纤维、玻璃纤维加入到揽拌机中，在转速为2(K)r/min下揽拌lOmin，制得混合物A; S2:将邻苯二甲酸二下醋、苄基纤维素、硬脂酸锋、乙撑双硬脂酸酷胺、氮化娃加入揽拌 机中在转速为3(K)r/min下揽拌12min，制得混合物B; S3:将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、钢渣粉、化铁炉渣粉、铁合金渣 粉、改性树木灰贬粉、二甲基硅油、环氧丙氧丙基Ξ甲氧基硅烷、二氧化娃、硫化儘、丙締酸 醋类调节剂、抑制剂、粘结剂、强化剂、切削剂、润滑剂、偶联剂、分散剂加入到揽拌机中，在 溫度为280°C，转速为4(K)r/min下揽拌化，制得混合物C; S4:将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中， 并在压力为620M化下压制成生巧件； S5:将步骤S4制得的生巧件放在烧结炉中，在氨气和氮气混合气体的保护气氛中，先在 700°C下，预烧结45min，其中氨气与氮气的体积比为2.2:97.8,然后按W下升溫和溫度进行 烧结： 1) W升溫速率22°C/ min,从700°C升溫至940°C，并保溫8 min; 2) W升溫速率27°C/ min，从940°C升溫至1080°C，并保溫14min; 3) W升溫速率16°C/ min,从1080°C升溫至1200°C，并在此溫度下烧结145min，制得工 件； S6:将步骤S5制得的工件进行泽火，泽火溫度为830°C，泽火时间为40min，然后W升溫 速率12°C/ min升溫至930°C，保溫70min，再进行回火，回火溫度为230°C，回火保溫时间为 80min，制得低溫回火后的高性能粉末冶金传动齿轮； S7:将步骤S6制得的低溫回火后的高性能粉末冶金传动齿轮在渗碳炉中，在气态的渗 碳介质中加热到860°C，保溫5.化，接着冷却至128°C，保溫化，再接着冷却到室溫，制得渗碳 后的高性能粉末冶金传动齿轮； S8:将步骤S7制得的渗碳后的高性能粉末冶金传动齿轮送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理， 蒸汽溫度为740°C，保溫2.化，然后在185°C下保溫3.化，最后自然冷却到室溫，制得高性能 粉末冶金传动齿轮产品。
[0019] 对实施例1-3制得高性能粉末冶金传动齿轮进行性能测试，结果如下表所示。
[0020] 从上表结果可W看出，本发明制得的高性能粉末冶金传动齿轮具有良好的综合性 能，其中伸长率达到了 17.88%?上，断面收缩率达到了51.17%?上，抗拉强度达到了 828.81MPa W上，屈服强度达到了542.89MPa W上，硬度达到了 109.42HRC W上，材料利用 率达到了 92.02%?上，致密度达到了 91.55%?上，可见本发明制得的高性能粉末冶金传动 齿轮整体密度均匀，致密度高，延伸率和断面收缩率大，耐磨性、强度和硬度较好，材料利用 率高。
[0021] W上内容不能认定本发明的具体实施只局限于运些说明，对于本发明所属技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干简单推演或替换， 都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
【主权项】
1. 一种高性能粉末冶金传动齿轮，其特征在于，以重量为单位，由以下原料制成:铁粉 286-842份、铜粉2-6份、钼粉2-5份、f凡粉3-5份、镍粉1-3份、纪粉2-3份、错粉2-3份、镁粉1-2 份、钴粉1 -1.5份、铅粉1 -1.8份、钢渣粉1.5-2.5份、化铁炉渣粉1 -2份、铁合金渣粉1 -2份、改 性树木灰烬粉〇. 8-1.2份、石墨粉0.6-1.2份、邻苯二甲酸二丁酯0.6-1份、二甲基硅油0.4- 0.9份、苄基纤维素0.6-0.8份、硬脂酸锌0.3-1份、聚乙二醇0.4-0.8份、乙撑双硬脂酸酰胺 0.2-0.4份、脂肪酸0.5-0.8份、碳素纤维0.4-0.7份、玻璃纤维0.3-0.5份、氮化硅0.2-0.3 份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷0.1-0.2份、二氧化硅0.05-0.1份、硫化锰0.03-0.05份、丙 烯酸酯〇. 01-0.03份、抑制剂0.02-0.04份、粘结剂0.06-0.08份、强化剂0.04-0.08份、切削 剂0 · 08-0 · 12份、润滑剂0 · 12-0 · 15份、偶联剂0 · 1 -0 · 14份、分散剂0 · 1 -0 · 12份； 所述抑制剂，以重量份为单位，由以下原料制成:碳化钨12-16份、碳化铌10-14份、碳化 钽10-12份、氮化钨8-10份、碳化钛10-15份、硫化钼6-8份、氟化铈5-9份、碳8-15份； 所述粘结剂，以重量份为单位，由以下原料制成:铝化镍9-15份、三铝化钛8-14份、氮化 铝6-12份、锌5-10份； 所述高性能粉末冶金传动齿轮的制备方法，包括以下步骤： S1:将铁粉、铜粉、钼粉、钒粉、镍粉、钇粉、铝粉、镁粉、钴粉、铅粉、石墨粉、聚乙二醇、月旨 肪酸、碳素纤维、玻璃纤维加入到搅拌机中，在转速为100-200r/min下搅拌l〇-14min，制得 混合物A; S2:将邻苯二甲酸二丁酯、苄基纤维素、硬脂酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺、氮化硅加入搅拌 机中在转速为200-300r/min下搅拌12-16min，制得混合物B; S3 :将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、钢渣粉、化铁炉渣粉、铁合金渣 粉、改性树木灰烬粉、二甲基硅油、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、二氧化硅、硫化锰、丙烯酸 酯、抑制剂、粘结剂、强化剂、切削剂、润滑剂、偶联剂、分散剂加入到搅拌机中，在温度为 200-280 °C，转速为300-400r/min下搅拌2-4h，制得混合物C; S4:将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中， 并在压力为560-620MPa下压制成生坯件； S5:将步骤S4制得的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在 680-700 °C下，预烧结45-50min，其中氢气与氮气的体积比为1.8-2.2:97.8-98.2,然后按以 下升温和温度进行烧结： 1) 以升温速率 18-22°C/ min，从680-700°C升温至900-940°C，并保温8-12 min; 2) 以升温速率23-27°C/ min，从900-940°C升温至 1050-1080°C，并保温 14-16min; 3) 以升温速率12-16°C/ min，从1050-1080°C升温至1180-1200°C，并在此温度下烧结 145-150min，制得工件； S6:将步骤S5制得的工件进行淬火，淬火温度为810-830 °C，淬火时间为40-50min，然后 以升温速率8-12°C/ min升温至920-930°C，保温70-80min，再进行回火，回火温度为220-230°C，回火保温时间为80-85min，制得低温回火后的高性能粉末冶金传动齿轮； S7:将步骤S6制得的低温回火后的高性能粉末冶金传动齿轮在渗碳炉中，在气态的渗 碳介质中加热到820-860°(：，保温5.5-611，接着冷却至125-128°(：，保温6-711，再接着冷却到 室温，制得渗碳后的高性能粉末冶金传动齿轮； S8:将步骤S7制得的渗碳后的高性能粉末冶金传动齿轮送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理， 蒸汽温度为720-740°C，保温2.5-2.8h，然后在170-185°C下保温3.5-4h，最后自然冷却到室 温，制得高性能粉末冶金传动齿轮产品。2. 根据权利要求1所述的高性能粉末冶金传动齿轮，其特征在于，所述改性树木灰烬粉 通过以下方法制备而成:将树木灰尽先用28%-32%的硫酸浸泡20-25min，然后用氢氧化钠溶 液中和，再用去离子水冲洗去杂，再和NDZ-311钛酸酯偶联剂混合，所述NDZ-311钛酸酯偶联 剂的用量为树木灰烬重量的1.2%-1.8%，以喷雾形式加入高速混料机中，搅拌16-18min后出 料，烘干、粉碎过500-600目筛子，制得改性树木灰烬粉。3. 根据权利要求1所述的高性能粉末冶金传动齿轮，其特征在于，所述强化剂为701粉 强化剂。4. 根据权利要求1所述的高性能粉末冶金传动齿轮，其特征在于，所述切削剂以重量为 单位，由以下原料制成:切削油12-14份、磷酸三丙酯8-10份、二壬基萘磺酸钙4-6份、2,6_二 叔丁基对甲酚5-9份、十二烯基丁二酸5-7份、三乙醇胺硼酸酯8-10份、聚丙烯酰胺6-10份、 十二烷基苯磺酸钠7-9份、苯甲酸5-8份、油酸酰胺3-7份、乙二胺四乙酸四钠 2-6份、氨基羧 酸类螯合剂1 -2份、聚乙二醇7-13份。5. 根据权利要求1所述的高性能粉末冶金传动齿轮，其特征在于，所述润滑剂，以重量 为单位，由以下原料制成:聚乙烯基异丁醚18-38份、氯化石蜡6-12份、氧化镁微粒4-8份、硬 脂酸锌6-19份、羧酸酰胺8-12份、醋酸丁脂12-14份、硼酸6-10份、N-甲基吡咯烷酮7-10份、 二甲基甲酰胺6-9份。6. 根据权利要求1所述的高性能粉末冶金传动齿轮，其特征在于，所述偶联剂为环氧硅 烷类偶联剂。7. 根据权利要求1所述的高性能粉末冶金传动齿轮，其特征在于，所述分散剂为己烯基 双硬脂酰胺。
【文档编号】C22C101/06GK106011664SQ201610601638
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月27日
【发明人】黄宇
【申请人】黄宇