用于获得锻造渗碳粉末金属部件的方法

专利名称：用于获得锻造渗碳粉末金属部件的方法
技术领域：
本发明涉及一种锻造的粉末金属部件，更具体地说，涉及一种有选择地非渗碳的粉末金属部件及其制造方法。
背景技术：
越来越需要可减少生产部件中的成本、时间和步骤的制造工艺。通常，与改进制 造工艺最终相关的益处必然首先与客户要求有关，从而将产品开发和改进成具有优良的尺 寸、机械和/或性能特性。例如，典型的差速机侧齿轮可能具有下列性能要求中的任何或所 有性能要求，诸如要求尺寸精度、高剪切强度和布氏阻力的键槽区域；要求尺寸精度、表 面光洁度和表面渗碳兼容性的毂面和推力面；要求尺寸精度、表面光洁度和最佳型面的齿 轮几何形状；以及可能要求抗冲击性、耐磨性、抗剥落性和不同的表面和芯部冶金性能的齿 强度和芯部强度。有利的是或换而言之，不同的非兼容性制造工艺，即铸造、钢的锻造或粉 末金属的锻造，对于相同的部件可获得不同的性能要求。参见图1，为了满足这些性能要求中的一些性能要求，齿轮10通过对粉末金属14 进行锻造来形成，然后对该齿轮进行表面渗碳以实现接近恒定的有效表面渗碳深度16。图 1的局部剖视图中示出了对于每个齿轮齿12的恒定的有效表面渗碳深度16。为了实现全 密实部件的接近恒定渗碳而受到控制的参数是通常已知的，这些参数是特定硬度、表面渗 碳深度和含碳梯度。然而，接近恒定的表面渗碳深度并不一定在锻造后的产品中实现所想 要的机械或机加工性质。有利的是，要在最终产品中实现这些性能要求的更好控制的平衡， 不受制造工艺影响，从而节省时间、加工或成本。一种用来改进粉末金属部件的性能要求的、通称为“烧结渗碳”的制造工艺披露于 名称为“Method of Making Powdered Metal Parts”的美国专利 3，992，763 中。该工艺指出 了，在烧结之时或之后并在锻造之前进行渗碳，以改进最终锻造产品的临界壁处的表面渗 碳深度，从而无需用来实现表面渗碳硬度的后续热处理工艺。名称为“Method of Making a Through-Hardened Scale-Free ForgedPowdered Metal Article Without Heat Treatment After Forging"的美国专利4，002, 471披露了一种制造高Rc硬度的锻造粉末铁基金属物 品的方式，其无需在淬火之后进行进一步机加工、表面处理或热处理。还有，名称为"Method of Making Selectively Carburized Forged PowderMetal Parts”的美国专利4，165，243披露了一种需要附加步骤的工艺，包括在烧结之前给部件 加上掩模，以及在渗碳之后和锻造之前去除该掩模，从而在部件上获得选定渗碳的表面。然而，上述专利没有指出或暗示如下工艺在锻造之前可去除渗碳表面以在最终 锻造产品中实现特定的材料要求，同时提供改进的尺寸精度、性能特征、或在部件上改进地 制造渗碳表面和非渗碳表面。而且，上述专利没有指出或暗示通过去除工艺来提供策略性 的和不复杂的控制。因此，需要一种在锻造之前去除部件的渗碳表面的制造工艺，由此在最终锻造部 件中留下选定的渗碳表面和非渗碳表面。而且，需要一种工艺，该工艺在锻造和淬火之前策略性地去除部件的渗碳部分，由此在部件的非渗碳部分上能进行改进的锻造后操作，从而 可在保持部件的有益锻造渗碳部分的同时实现较紧的公差、改进的键槽等级或改进的剪切 强度等性质。还需要一种具有改进的尺寸精度或性能特征的部件。

发明内容
根据上述需要，提供一种齿轮和制造方法，用于在锻造之前去除一部分渗碳表面， 从而留下选定的渗碳表面具有改进的性能特征，而选定的非渗碳表面用于改进的锻造后性 质以便改进公差和等级。具体地说，提供一种用于获得有选择地非渗碳粉末金属部件的方法。该方法包括 紧实、烧结、去除、锻造和冷却。对金属粉末进行紧实以形成预制坯，该预制坯具有至少一个 第一表面部分和至少一个第二表面部分，在第一表面部分中，锻造部件需要具有表面渗碳 硬度深度，而在第二表面部分中，需要在锻造之前去除渗碳部分。然后对预制坯进行烧结和 渗碳。在渗碳之后，去除预制坯的至少一个第二表面部分，随后进行锻造和冷却。锻造部件 具有至少一个有改进的剪切强度性质的第二表面和至少一个有表面硬度性质的第一表面。
还提供一种由本发明的方法制成的部件。该部件包括非渗碳部分，在非渗碳部分 中，可用较少的加工花费或时间来实现锻造后操作，同时由于非渗碳材料部分的较软性质 而提供改进的公差或尺寸控制。该部件还包括渗碳部分，渗碳部分具有诸如改进的耐磨性、 承载能力、抗冲击性或弯曲疲劳强度之类的有益性质，这些有益性质由接近净形状的加工 烧结渗碳锻造制造工艺来最终获得。


为了更完整地理解本发明，现在将参照在附图中详细示出并在下文描述的各发明 方面。图1示出了表面渗碳齿轮的局部剖视图。图2示出了根据本发明一实施例的、使用起来有利的、具有可变表面渗碳深度分 布型的差速机侧齿轮的局部剖视图。图3示出了图2所示的齿轮的有效表面渗碳深度下方的微观结构。图4示出了图2所示的齿轮的有效表面渗碳深度内的微观结构。图5示出了获得锻造后的本发明产品所需的、本发明方面的代表性的、烧结之后 的预制坯的立体图。图6A示出了图5的代表性预制坯在渗碳之后的局部剖视图。图6B示出了通过锻造之前的去除工艺来从图6A的预制坯中去除的渗碳部分的局 部剖视图。图7示出了根据本发明一实施例的、由图6B的预制坯制成的差速机侧齿轮的立体 图。图8示出了根据本发明一实施例的、用来获得可变表面渗碳深度粉末金属齿轮的 工艺的示意图。图9示出了根据本发明的、用来获得锻造渗碳粉末金属部件的工艺实施例的示意 图。
具体实施例方式在所有的图中，相同的附图标记用来标示各图中相同的部件。因此，可适当地同时 参照各图。在一些情况下，为了清楚起见，不同图中的相同部件可能具有不同的附图标记。图2示出了根据本发明一实施例的、具有可变表面渗碳深度分布型58的差速机侧 齿轮50的局部剖视图。图7示出了根据本发明的、由图6B的预制坯184制成的差速机侧 齿轮50的立体图。在转到获得有选择地非渗碳的粉末金属部件的本发明方面之前，首先将 讨论在本发明一个方面中、使用起来有利的、具有可变表面渗碳深度分布型58的齿轮50。差速机侧齿轮50包括多个齿52和形成在齿轮50的渗碳部分中的可变表面渗碳 深度分布型58。多个齿52中的每个齿具有第一表面54和齿芯部或根部56。差速机侧齿 轮50具有转动轴线60，其中，齿52沿着与齿轮转动轴线的大体相同方向径向地延伸，但相 对于该转动轴线倾斜。差速机侧齿轮50还包括与转动轴线60轴向对准的轴向带键槽内部 62。带键槽内部62形成在齿轮50的非渗碳部分中，该非渗碳部分可通过在锻造之前去除 预制坯的渗碳部分来有选择地获得，就像这里所讨论的那样。可变表面渗碳深度分布型58形成在多个齿52中。可变表面渗碳深度分布型58 有利地提供一种齿轮，该齿轮在第一表面54上具有较好的齿耐磨性并在齿根部56中具有 较好的抗冲击性。可变表面渗碳深度分布型58是指通过在锻造齿轮之前进行碳扩散而在 锻造之后实现的有效表面渗碳深度分布型。这里讨论了可由锻造工艺最终实现的可变表面 渗碳深度分布型58。尽管对于差速机侧齿轮50描述了该工艺，但是应能预测到，可变表面渗碳深度分 布型58可在其它部件或齿轮上实现而不受限制，这些齿轮包括锥齿轮、差速齿轮或小齿 轮。差速机侧齿轮50可以由低合金、全密实、铁基粉末金属材料形成。然而，应能预测 至IJ，齿轮可以由各种不同类型的锻造粉末金属钢来制成。转到图2，差速机侧齿轮50的每个齿的第一表面54包括齿顶面64、齿距线面66、 齿根圆角面68、以及齿根圆直径面或齿根台面70。可变表面渗碳深度分布型58基本由如 下有效表面渗碳深度来表示齿顶面64为2. 4mm ；齿距线面66为1. 9mm ；齿根圆角面68为 0.4mm;以及齿根台面70为0.8_。这是由对于预制坯的碳扩散和后续锻造来实现的。尽 管在该实施例中没有指出具体数量，但是应能认识到，可变表面渗碳深度分布型可以在特 定的表面横截面上具有任何非恒定的有效表面渗碳深度分布型，并且不局限于这里所示的 特定分布型。可变表面渗碳深度分布型58还可由表面渗碳深度比来表示。通过对测出的表面 渗碳深度进行比较来给出有效表面渗碳深度比，诸如齿顶面64与齿根圆角面68的有效表 面渗碳深度比，齿距线面66与齿根圆角面68的有效表面渗碳深度比，或者齿根台面70与 齿根圆角面68的有效表面渗碳深度比。例如，齿顶面64与齿根圆角面68的可变表面渗碳 深度比是6 1，齿距线面66与齿根圆角面68的可变表面渗碳深度比是19 4，而齿根台 面70与齿根圆角面68的可变表面渗碳深度比是2 1。接近1 1的表面渗碳深度比被 认为是在图1所示的齿轮10的恒定表面渗碳深度16的有效范围内。有利的是，在整个可变表面渗碳深度分布型58上有效表面渗碳硬度的最深处与最浅处之间的表面渗碳深度比可以是6 1，由此实现更好的诸如齿耐磨性和抗冲击性之类的机械性质。齿轮50的齿根56可包括中齿部74、根部76和芯部78，中齿部74的硬度约为 43HRC，根部76的硬度约为31HRC，芯部78的硬度约为32HRC。尽管这些硬度数值仅仅代表 具有改进机械性质的齿轮，但是在中齿部74与根部或芯部76、78之间获得的芯部硬度比接 近4 3。较高的芯部硬度比代表具有较好的齿抗冲击性、即延展性的齿轮。如同图1所示 齿轮那样的齿轮具有接近1 1的芯部硬度比，因此延展性较差。图3示出了图2所示齿轮的有效表面渗碳深度下方的微观结构，而图4示出了图 2所示齿轮的有效表面渗碳深度内的微观结构。深度边界是材料的有效含碳量变得接近恒 定且可由可变表面渗碳深度分布型58来有效表示之处。转到制造带有可变表面渗碳深度的粉末金属齿轮的方法，图8示出了一种工艺。 该工艺开始于混合步骤20，接着进行一些可能的步骤充填22、紧实24、烧结26、渗碳28、 预热30、可变锻造32、以及冷却34。锻造后操作36还可用来进一步增强齿轮。为了简要 起见，因为这些工艺步骤中的一些工艺步骤对于锻造粉末金属领域的技术人员是众所周知 的，所以下文只讨论本发明工艺的一些方面。在这点上，材料选择、温度处理和紧实压力仅 被简要讨论。混合步骤20通过将材料混合到实现接近均勻的混合物来准备好各种金属粉末， 包括任何所需的粘合剂或润滑剂，从而准备好在充填步骤22过程中充填入紧实模型。紧实 步骤24包括将金属粉末紧实成预制坯，该预制坯具有遍及其的接近均勻的初始含碳量。通 过将金属粉末与石墨组分还有必要的粘结剂或润滑剂进行混合以形成预制坯，可实现该初 始含碳量。该预制坯包括至少一个横截面，其中，如同这里所讨论的那样，最终锻造部件获 得可变表面渗碳深度分布型。烧结步骤26和渗碳步骤28可同时完成，或者渗碳步骤可在对预制坯进行烧结之 后完成。烧结预制坯可将金属粉末结合起来。对预制坯的渗碳基本上可增大初始含碳量， 从而发展出从预制坯表面到芯部的含碳梯度。通过提供受控的碳气氛并将预制坯保持在该 受控气氛中持续一预定时间段，就可形成含碳梯度。必须在预制坯中获得基本上恒定的表 面渗碳深度，从而改进锻造过程中的金属临界流动，以在锻造后的部件中实现所想要的可 变表面渗碳深度。当然，浓度梯度、部件几何形状和渗碳条件决定了渗碳工艺的均勻性。预 制坯中的必要表面渗碳深度由预制坯几何形状、锻造过程中临界金属流动的理想区域来决 定。为了实现由所提出的比例来测得的上述齿轮50中的可变表面渗碳深度分布型，对预制 坯进行渗碳的表面渗碳深度为齿高的1/4，但也可通过使对预制坯进行渗碳的表面渗碳深 度为齿高的1/20或齿高的7/8来满足。应能预测到，预制坯中的太小表面渗碳深度可以导 致非渗碳区域。还能预测到，预制坯中的太大表面渗碳深度可以导致接近恒定的表面渗碳 深度分布型。图6A示出了图5的代表性预制坯84在渗碳工艺之后的、渗碳预制坯85的局 部剖视图。预制坯85具有在对预制坯进行烧结和渗碳之后实现的、基本上恒定的表面渗碳 深度86。可变锻造步骤32包括在一锻造温度和一锻造压力下锻造已渗碳的预制坯从而获 得基本密实的、净形状的部件。由于锻造模具的对称性质和已渗碳预制坯的对称性质，用于齿轮的可变表面渗碳深度分布型导致每个齿有接近对称的分布型。然而应能认识到，还可使用不同的渗碳方案和锻造步骤以获得多个可变表面渗碳深度分布型。通过在锻造工艺过程中采用锻造模组来可变地改进已渗碳金属部分的临界流动， 就可实现可变表面渗碳深度分布型。实际上，将已渗碳粉末金属预制坯的恒定表面渗碳深 度策略性地压入模具部分中，其中，在锻造过程中，预制坯的一些部分被拉伸和减薄，而预 制坯的其它部分由已渗碳的粉末金属来加厚和加深。再次，在锻造之前已渗碳粉末金属预 制坯中的表面渗碳深度太浅或太深不会在最终产品中产生可变的表面渗碳深度分布型。冷却步骤34允许锻造部件获得特定的冶金性能，从而导致齿轮具有所想要的可 变表面渗碳深度分布型。锻造部件可通过油淬、水淬、空淬或其它适于粉末金属锻造工艺的 方法来进行冷却。在冷却之前包括使锻造部件停留一段停留时间的停留步骤，可通过使部件材料的 温度稳定化来改进性质。在锻造之前对于预制坯预热到一预锻造温度的可供选择预热步骤可以改进锻造 工艺过程中的所想要金属流动。可供选择的锻造后操作36可以包括根据最终规格要求对产品进行车削、刮削、表 面研磨、刻键槽和扩孔，由此准备好洗涤、包装或装运。由于对粉末金属、紧实模具、加工时间、加工温度、加工压力、锻造模具和冷却方法 的合适选择和组合，可以获得一种具有可变表面渗碳深度分布型的、接近净形状的、全密实 产品，由此可使需要的机加工操作(假如有的话)最小化，从而有利于节省成本和改进性 能。转到本发明的制造锻造渗碳粉末金属部件的方法，图9示出了一种工艺的实施 例。该工艺开始于混合步骤120，接着进行以下步骤；充填122、紧实124、烧结126、渗碳 128、去除130、锻造132、以及再次终止于冷却134。锻造后操作136还可用来进一步增强齿 轮。图8所示的工艺中、与图9的本方法相兼容的上述兼容处理步骤也可用来进一步改进 粉末金属部件。为了简要起见，因为这些工艺步骤中的一些工艺步骤对于锻造粉末金属领 域的技术人员是众所周知的，所以下文主要讨论了本发明工艺的仅仅一些方面。为了正确理解图9的工艺，暂时应注意图6B的预制坯184。图6B示出了通过锻 造之前的去除工艺来从图6A的预制坯85中去除的渗碳部分188的局部剖视图。图6A示 出了图5的代表性预制坯84在渗碳之后的局部剖视图。预制坯184包括至少一个第一表 面185、表面渗碳深度186、至少一个第二表面187、以及渗碳部分188。有选择地选定要在 锻造之前从预制坯中去除的渗碳部分188。通过在锻造之前有选择地去除该渗碳部分，导致 最终的部件具有用于二次操作的优良机加工能力，例如，在相对较软的非渗碳材料中获得 较高的键槽等级或较紧的扩孔公差。从在烧结渗碳和锻造工艺过程中最终获得的策略上改 进的渗碳部分中可进一步获得附加的益处。回到图9的工艺，有选择地非渗碳的粉末金属部件需要将金属粉末紧实成预制坯 的紧实步骤。为了获得预制坯187而对预制坯同时进行烧结和渗碳的同时步骤、或者先烧结后 渗碳的依次步骤可用上述的烧结工艺和渗碳工艺来实现。如同本领域中众所周知的那样，用于不锈钢粉末的典型烧结温度是约2000华氏度到2100华氏度，而预制坯的初始含碳量以重量计可以小于0. 22%。通过渗碳，至少第一 表面中的第一含碳量以重量计可以是0. 22%至0. 37%。在预制坯的至少一个第二表面上去除渗碳部分的步骤是在锻造之前实施的。去除 至少一个渗碳部分有利地导致锻造部件在至少一个第一表面上具有渗碳部分以带有其有 益的表面渗碳硬度，同时提供至少一个其中材料未被表面渗碳硬化的第二表面。去除步骤 允许在锻造之前从烧结的预制坯上策略性地去除第二表面187的渗碳部分188。去除工艺 可用诸如冲压、机加工、或研磨之类的已知方法来完成。去除渗碳部分的一个优点是它避 免了复杂和麻烦的、用来在烧结渗碳工艺过程中控制碳分布的加掩模和去掩模操作。用来 在相对较软状态下的、已烧结预制坯中去除渗碳部分的另一优点是可延长工具寿命，由此 获得诸如键槽等级之类的、用于物品的较高性能特性。而且，通常刻键槽操作是在部件被认 为处于锻造之后的较硬状态下完成的，从而会引起不必要的工具磨损并降低键槽公差或性 能。然后完成锻造和冷却步骤，从而获得的部件在至少一个第二表面上具有剪切强度 性质并在至少一个第一表面上具有硬度性质。锻造和冷却步骤可以用熟悉粉末金属锻造领 域的技术人员所周知的公认方法来完成，通常对于钢粉末金属来说是在约1600华氏度至 1800华氏度的温度下。还希望获得一种基本上全密实部件，通过施加通常50-70吨/英寸 的锻造压力可使该部件具有理论密度的至少99. 6%。假如最终部件是锻造之后接近净形状的，则应在紧实步骤中通过形成合适的或过 大尺寸的预制坯来考虑到去除步骤过程中所去除的材料。如图9所给出的工艺还可有利地采用图8的工艺所给出的可变锻造步骤。具体地 说，可以在去除步骤之后、对预制坯的至少一个第一表面的渗碳部分的锻造过程中，实现最 终部件中的可变表面渗碳深度分布型。在这种情况下，假如部件是根据本发明制成的齿轮， 则该部件可具有如图2所示的可变表面渗碳深度，同时具有较大键槽等级和剪切强度所需 的较佳软内径。根据图9的本发明工艺所制成的部件可包括任何具有所需硬表面和软表面的部 件。具体地说，图9的本发明工艺尤其有利于带齿的齿轮。尽管已经提出了各种工艺步骤，但是只想将它们限制在如本发明的权利要求书所 述的范围或次序中。此外，尽管联系若干实施例对本发明进行了描述，但应能理解，本发明 并不限于这些实施例。因此，本发明覆盖可包含在所附权利要求书的精神和范围内的所有 替代、修改和等同结构。
9
权利要求
一种用于获得有选择地非渗碳粉末金属部件的方法，包括下列依次步骤将金属粉末紧实成预制坯，所述预制坯具有至少一个第一表面，所述第一表面限定表面渗碳深度硬度表面，并且所述预制坯具有至少一个第二表面，所述第二表面限定要在锻造之前去除的渗碳部分；对所述预制坯依次地或同时地进行烧结和渗碳；去除所述预制坯的所述至少一个第二表面上的所述渗碳部分；锻造所述预制坯以获得锻造部件；以及冷却所述锻造部件，从而所述锻造部件具有至少一个具有改进的锻造后性质的第二表面和至少一个具有表面硬度性质的第一表面。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锻造部件在锻造和温度稳定化之后通 过油浴淬火来冷却。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，烧结温度是在约2000华氏度至2100华氏度。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粉末金属导致所述预制坯具有遍及全 部的、基本上均勻的初始含碳量。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括通过提供充足吸热型气体的受控碳氛 围并将所述预制坯保持在所述受控碳氛围中持续一预定时间段，以对所述预制坯进行渗碳 而将所述预制坯中的含碳量基本上增大到大于所述初始含碳量，所述预定时间段足以获得 所述锻造部件的至少一个第一表面的所想要表面渗碳深度。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预制坯的所述初始含碳量以重量计 小于0. 22%，而带有所述渗碳部分的所述至少一个第一表面的最终含碳量以重量计为 0. 22% -0. 37%。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在约1600华氏度到1800华氏度的温度下锻 造到一密度，该密度为理论密度的至少99. 6%，从而获得所述锻造部件。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，去除所述预制坯的所述至少一个第二表面 上的所述渗碳部分的步骤是通过软式车削或扩孔来实现的。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述预制坯尺寸过大以补偿要在去除过 程中去除的材料，由此导致锻造之后接近净形状的部件。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最终锻造部件是接近净形状的。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在冷却之后进行清洁。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在冷却之后进行硬式车削。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属粉末是低合金铁基金属粉末。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，锻造所述预制坯以使所述锻造部件在所述 至少一个第一表面上具有可变表面渗碳深度分布型，所述可变表面渗碳深度分布型通过采 用锻造模具组以在锻造所述锻造部件时可变地改进所述金属渗碳部分的临界流动来实现。
15.一种根据如权利要求1所述的方法制成的锥齿轮，所述锥齿轮具有转动轴线和多 个径向齿，所述径向齿沿着与所述锥齿轮的所述转动轴线大体相同的方向延伸，但是相对 于所述锥齿轮的所述转动轴线倾斜。
16.如权利要求15所述的锥齿轮，其特征在于，所述锥齿轮是带键槽的差速机侧齿轮。
17.一种根据用于获得有选择地非渗碳粉末金属部件的工艺制成的部件，所述工艺包 括下列依次步骤将金属粉末紧实成预制坯，所述预制坯具有至少一个第一表面，所述第一表面限定表 面渗碳深度硬度表面，并且所述预制坯具有至少一个第二表面，所述第二表面限定要在锻 造之前去除的渗碳部分；对所述预制坯依次地或同时地进行烧结和渗碳；去除所述预制坯的所述至少一个第二表面上的所述渗碳部分；锻造所述预制坯以获得锻造部件；以及冷却所述锻造部件，从而所述部件具有至少一个具有改进公差的第二表面和至少一个 具有抗冲击性的第一表面。
18.如权利要求17所述的部件，其特征在于，锻造所述预制坯以使所述锻造部件在所 述至少一个第一表面上具有可变表面渗碳深度分布型。
19.一种用于提供具有有选择地非渗碳粉末金属部分的齿轮的方法，包括下列依次步骤将金属粉末紧实成预制坯，所述预制坯具有至少一个齿轮表面，所述齿轮表面限定表 面渗碳深度硬度表面，并且所述预制坯具有至少一个键槽表面，所述键槽表面限定要在锻 造之前去除的渗碳部分；对所述预制坯依次地或同时地进行烧结和渗碳；对所述预制坯进行车削或扩孔从而去除所述预制坯的所述至少一个键槽表面上的所 述渗碳部分；锻造所述预制坯以获得锻造部件；以及冷却所述锻造部件，其中所述锻造部件具有至少一个具有剪切强度性质的键槽表面和 至少一个具有表面硬度性质的齿轮表面。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，锻造所述预制坯以使所述锻造部件在所 述至少一个齿轮表面上具有可变表面渗碳深度分布型。
21.一种烧结锻造粉末金属部件，包括第一表面和第二表面，所述第一表面被渗碳到一表面渗碳深度，所述第二表面未被渗 碳，其中，两个表面都通过对烧结粉末金属预制坯进行锻造来形成，在锻造之前在所述第一 表面和第二表面的区域中对所述烧结粉末金属预制坯进行渗碳，并在锻造之前机械地去除 所述第二表面的区域中的渗碳部分。
22.如权利要求21所述的烧结粉末金属部件，其特征在于，锻造能将所述第一表面的 区域上的表面渗碳深度从在所述区域上相对恒定改变到在所述区域上有所变化。
全文摘要
一种用于获得有选择地非渗碳粉末金属部件的方法。诸步骤包括紧实、烧结、去除、锻造和冷却。对金属粉末进行紧实以形成预制坯，该预制坯具有至少一个第一表面和至少一个第二表面，在第一表面中，锻造部件需要具有表面渗碳深度，而在第二表面中，需要在锻造之前去除渗碳部分。然后对预制坯进行烧结和渗碳。在渗碳之后，去除预制坯的至少一个第二表面，随后进行锻造和冷却。锻造部件具有至少一个有改进的锻造后性质的第二表面和至少一个有改进的性能特征的第一表面。还提供一种由本发明的方法制成的部件。
文档编号B22F5/08GK101827675SQ200780101184
公开日2010年9月8日 申请日期2007年8月17日 优先权日2007年8月17日
发明者T·E·格依曼 申请人:Gkn烧结金属有限公司