本發(fā)明屬于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體的為一種粉末冶金工藝及采用該粉末冶金工藝生產(chǎn)的車(chē)模差速器齒輪。

背景技術(shù)：

齒輪作為車(chē)輛傳動(dòng)系統(tǒng)差數(shù)器的重要零件，一般均是采用鋼材鍛坯并利用機(jī)械加工制造的方式進(jìn)行生產(chǎn)，但隨著車(chē)模產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是鋰電技術(shù)在車(chē)模上的應(yīng)用，對(duì)差速器齒輪等零件的要求不斷提高，導(dǎo)致在成本控制、交貨日期、生產(chǎn)效率和傳動(dòng)噪音等方面，傳統(tǒng)的機(jī)加工齒輪難以滿足要求。

有鑒于此，滿足車(chē)模車(chē)輛對(duì)零部件的要求，本申請(qǐng)旨在尋找一種不僅能夠制造形狀復(fù)雜零件，而且具有節(jié)料、節(jié)能、省工和優(yōu)質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)的齒輪制造工藝，以適合大批量生產(chǎn)和制造。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種車(chē)模差速器齒輪及粉末冶金工藝，采用該粉末冶金工藝生產(chǎn)得到的車(chē)模差速器齒輪的形狀結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能均能夠滿足使用要求。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明首先提出了一種粉末冶金工藝，包括如下步驟：

1）成型：在鐵基粉末中混合添加溫壓潤(rùn)滑劑后，再將其加入模溫為100℃-120℃的成型模具內(nèi)，利用壓機(jī)壓鑄成型，直至壓鑄得到的毛坯的密度大于等于7.35g/m3；

2）第一次燒結(jié)：在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，經(jīng)1120-1150℃的高溫?zé)Y(jié)35-40min；

3）整形：利用機(jī)械加工方式對(duì)經(jīng)第一次燒結(jié)后的毛坯進(jìn)行整形處理，得到初次燒結(jié)制品；

4）第二次燒結(jié)：將所述初次燒結(jié)制品在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，經(jīng)1180-1200℃高溫?zé)Y(jié)30-35min，得到密度大于等于7.4g/cm3的二次燒結(jié)制品；

4）后處理：將所述二次燒結(jié)制品經(jīng)清洗工序后，得到產(chǎn)品成品。

進(jìn)一步，所述壓機(jī)采用100T全自動(dòng)壓機(jī)。

進(jìn)一步，所述鐵基粉末的配方及各個(gè)組分的重量含量為：Fe：93%- 95 %；Cu：1.5%- 4%；C：0.6%- 0.9 %；Ni：1.85%- 2.55 %；Mo：0.3%- 0.6 %；Mn：0.05%- 0.3 %；Si：0%-0.2%；N：0.00%-0.03%；S：0.15%-0.3%；其余為雜質(zhì)。

進(jìn)一步，所述溫壓潤(rùn)滑劑的添加量為所述鐵基粉末質(zhì)量的0.3-0.5%。

進(jìn)一步，所述步驟4）中，在所述第二次燒結(jié)過(guò)程中，對(duì)所述初次燒結(jié)制品進(jìn)行熔滲處理。

進(jìn)一步，所述熔滲處理的方法為：將銅合金粉末通過(guò)模具制成一定形狀的生坯，在所述初次燒結(jié)制品第二次燒結(jié)時(shí)將其和所述初次燒結(jié)制品疊放在一起，并在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，銅合金生坯溶解，并流動(dòng)滲入所述初次燒結(jié)制品的連通孔隙中，填充所述初次燒結(jié)制品的孔隙，形成具有銅-鋼結(jié)構(gòu)的二次燒結(jié)制品。

本發(fā)明還提出了一種車(chē)模差速器齒輪，所述齒輪采用如上所述的粉末冶金工藝制成。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的粉末冶金工藝，通過(guò)將鐵基粉末壓鑄成型后再分別采用兩次燒結(jié)得到產(chǎn)品成品，在壓鑄是確保毛坯的密度達(dá)到大于等于7.35g/m3，經(jīng)燒結(jié)處理后，產(chǎn)品成品的密度達(dá)到7.4g/cm3以上，扭力測(cè)試＞35N.M。齒輪表面硬度達(dá)到HRC45；因此，采用該粉末冶金工藝制作得到的車(chē)模差速器齒輪，能夠滿足車(chē)模差速器齒輪的強(qiáng)度要求。

通過(guò)在第二次燒結(jié)過(guò)程中進(jìn)行熔滲處理，與傳統(tǒng)的燒結(jié)態(tài)的鐵或者碳鋼粉末冶金制品相比，提高了產(chǎn)品致密性，細(xì)化了晶體顆粒，改善了顯微組織，即改進(jìn)了材料的密度，提高了產(chǎn)品的抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度、沖擊性能等綜合機(jī)械性能，同時(shí)，連通孔隙為銅合金封閉，也提高了零件的氣密性和防腐蝕性能，在熱處理后，零件表面形成一層清晰可見(jiàn)的滲碳層，使得零件表面硬且耐磨，而心部仍是韌性的。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的車(chē)模差速器齒輪，采用粉末冶金工藝制成。具體的，本實(shí)施例的粉末冶金工藝，包括如下步驟：

1）成型：在鐵基粉末中混合添加溫壓潤(rùn)滑劑后，再將其加入模溫為100℃℃的成型模具內(nèi)，利用壓機(jī)壓鑄成型，直至壓鑄得到的毛坯的密度等于7.35g/m3，本實(shí)施例的壓機(jī)采用100T全自動(dòng)壓機(jī)，溫壓潤(rùn)滑劑的添加量為鐵基粉末質(zhì)量的0.3%。

本實(shí)施例的鐵基粉末的配方及各個(gè)組分的重量含量為：Fe：93%；Cu：4%；C：0.6%%；Ni：1.85%；Mo：0.3%；Mn：0.05%；Si：0%；N：0.03%；S：0.15%；其余為雜質(zhì)。

2）第一次燒結(jié)：在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，經(jīng)1120℃的高溫?zé)Y(jié)40min；

3）整形：利用機(jī)械加工方式對(duì)經(jīng)第一次燒結(jié)后的毛坯進(jìn)行整形處理，得到初次燒結(jié)制品；

4）第二次燒結(jié)：將所述初次燒結(jié)制品在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，經(jīng)1180℃高溫?zé)Y(jié)35min，得到密度等于7.4g/cm3的二次燒結(jié)制品；

在第二次燒結(jié)過(guò)程中，對(duì)初次燒結(jié)制品進(jìn)行熔滲處理。本實(shí)施例的熔滲處理的方法為：將銅合金粉末通過(guò)模具制成一定形狀的生坯，在所述初次燒結(jié)制品第二次燒結(jié)時(shí)將其和所述初次燒結(jié)制品疊放在一起，并在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，銅合金生坯溶解，并流動(dòng)滲入所述初次燒結(jié)制品的連通孔隙中，填充所述初次燒結(jié)制品的孔隙，形成具有銅-鋼結(jié)構(gòu)的二次燒結(jié)制品。

4）后處理：將所述二次燒結(jié)制品經(jīng)清洗工序后，得到產(chǎn)品成品。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的車(chē)模差速器齒輪，采用粉末冶金工藝制成。具體的，本實(shí)施例的粉末冶金工藝，包括如下步驟：

1）成型：在鐵基粉末中混合添加溫壓潤(rùn)滑劑后，再將其加入模溫為120℃的成型模具內(nèi)，利用壓機(jī)壓鑄成型，直至壓鑄得到的毛坯的密度等于7.37g/m3，本實(shí)施例的壓機(jī)采用100T全自動(dòng)壓機(jī)，溫壓潤(rùn)滑劑的添加量為鐵基粉末質(zhì)量的0.5%。

本實(shí)施例的鐵基粉末的配方及各個(gè)組分的重量含量為：Fe：95 %；Cu：1.5%；C：0.9 %；Ni：2.00 %；Mo：0.3%；Mn：0.07%；Si：0%；N：0.00%；S：0.20%；其余為雜質(zhì)。

2）第一次燒結(jié)：在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，經(jīng)1150℃的高溫?zé)Y(jié)35min；

3）整形：利用機(jī)械加工方式對(duì)經(jīng)第一次燒結(jié)后的毛坯進(jìn)行整形處理，得到初次燒結(jié)制品；

4）第二次燒結(jié)：將所述初次燒結(jié)制品在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，經(jīng)1200℃高溫?zé)Y(jié)30min，得到密度大于等于7.41g/cm3的二次燒結(jié)制品；

在第二次燒結(jié)過(guò)程中，對(duì)初次燒結(jié)制品進(jìn)行熔滲處理。本實(shí)施例的熔滲處理的方法為：將銅合金粉末通過(guò)模具制成一定形狀的生坯，在所述初次燒結(jié)制品第二次燒結(jié)時(shí)將其和所述初次燒結(jié)制品疊放在一起，并在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，銅合金生坯溶解，并流動(dòng)滲入所述初次燒結(jié)制品的連通孔隙中，填充所述初次燒結(jié)制品的孔隙，形成具有銅-鋼結(jié)構(gòu)的二次燒結(jié)制品。

4）后處理：將所述二次燒結(jié)制品經(jīng)清洗工序后，得到產(chǎn)品成品。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的車(chē)模差速器齒輪，采用粉末冶金工藝制成。具體的，本實(shí)施例的粉末冶金工藝，包括如下步驟：

1）成型：在鐵基粉末中混合添加溫壓潤(rùn)滑劑后，再將其加入模溫為110℃的成型模具內(nèi)，利用壓機(jī)壓鑄成型，直至壓鑄得到的毛坯的密度等于7.38g/m3，本實(shí)施例的壓機(jī)采用100T全自動(dòng)壓機(jī)，溫壓潤(rùn)滑劑的添加量為鐵基粉末質(zhì)量的0.4%。

本實(shí)施例的鐵基粉末的配方及各個(gè)組分的重量含量為：Fe：94%；Cu：2%；C：0.8 %；Ni：2.10 %；Mo：0.4%；Mn：0.3%；Si：0.05%；N：0.01%；S：0.3%；其余為雜質(zhì)。

2）第一次燒結(jié)：在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，經(jīng)1130℃的高溫?zé)Y(jié)37min；

3）整形：利用機(jī)械加工方式對(duì)經(jīng)第一次燒結(jié)后的毛坯進(jìn)行整形處理，得到初次燒結(jié)制品；

4）第二次燒結(jié)：將所述初次燒結(jié)制品在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，經(jīng)1190℃高溫?zé)Y(jié)32min，得到密度大于等于7.42g/cm3的二次燒結(jié)制品；

在第二次燒結(jié)過(guò)程中，對(duì)初次燒結(jié)制品進(jìn)行熔滲處理。本實(shí)施例的熔滲處理的方法為：將銅合金粉末通過(guò)模具制成一定形狀的生坯，在所述初次燒結(jié)制品第二次燒結(jié)時(shí)將其和所述初次燒結(jié)制品疊放在一起，并在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，銅合金生坯溶解，并流動(dòng)滲入所述初次燒結(jié)制品的連通孔隙中，填充所述初次燒結(jié)制品的孔隙，形成具有銅-鋼結(jié)構(gòu)的二次燒結(jié)制品。

4）后處理：將所述二次燒結(jié)制品經(jīng)清洗工序后，得到產(chǎn)品成品。

實(shí)施例4

本實(shí)施例的車(chē)模差速器齒輪，采用粉末冶金工藝制成。具體的，本實(shí)施例的粉末冶金工藝，包括如下步驟：

1）成型：在鐵基粉末中混合添加溫壓潤(rùn)滑劑后，再將其加入模溫為105℃的成型模具內(nèi)，利用壓機(jī)壓鑄成型，直至壓鑄得到的毛坯的密度等于7.36g/m3，本實(shí)施例的壓機(jī)采用100T全自動(dòng)壓機(jī)，溫壓潤(rùn)滑劑的添加量為鐵基粉末質(zhì)量的0.3%。

本實(shí)施例的鐵基粉末的配方及各個(gè)組分的重量含量為：Fe：93%；Cu：1.5%；C：0.7 %；Ni：2.55 %；Mo：0.6%；Mn：0.1%；Si：0.2%；N：0.02%；S：0.25%；其余為雜質(zhì)。

2）第一次燒結(jié)：在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，經(jīng)1140℃的高溫?zé)Y(jié)38min；

3）整形：利用機(jī)械加工方式對(duì)經(jīng)第一次燒結(jié)后的毛坯進(jìn)行整形處理，得到初次燒結(jié)制品；

4）第二次燒結(jié)：將所述初次燒結(jié)制品在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，經(jīng)1185℃高溫?zé)Y(jié)34min，得到密度大于等于7.41g/cm3的二次燒結(jié)制品；

在第二次燒結(jié)過(guò)程中，對(duì)初次燒結(jié)制品進(jìn)行熔滲處理。本實(shí)施例的熔滲處理的方法為：將銅合金粉末通過(guò)模具制成一定形狀的生坯，在所述初次燒結(jié)制品第二次燒結(jié)時(shí)將其和所述初次燒結(jié)制品疊放在一起，并在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，銅合金生坯溶解，并流動(dòng)滲入所述初次燒結(jié)制品的連通孔隙中，填充所述初次燒結(jié)制品的孔隙，形成具有銅-鋼結(jié)構(gòu)的二次燒結(jié)制品。

4）后處理：將所述二次燒結(jié)制品經(jīng)清洗工序后，得到產(chǎn)品成品。

實(shí)施例5

本實(shí)施例的車(chē)模差速器齒輪，采用粉末冶金工藝制成。具體的，本實(shí)施例的粉末冶金工藝，包括如下步驟：

1）成型：在鐵基粉末中混合添加溫壓潤(rùn)滑劑后，再將其加入模溫為115℃的成型模具內(nèi)，利用壓機(jī)壓鑄成型，直至壓鑄得到的毛坯的密度等于7.39g/m3，本實(shí)施例的壓機(jī)采用100T全自動(dòng)壓機(jī)，溫壓潤(rùn)滑劑的添加量為鐵基粉末質(zhì)量的0.5%。

本實(shí)施例的鐵基粉末的配方及各個(gè)組分的重量含量為：Fe：93%；Cu：3%；C：0.7 %；Ni：2.00 %；Mo：0.5%；Mn：0.2%；Si：0.1%；N：0.01%；S：0.24%；其余為雜質(zhì)。

2）第一次燒結(jié)：在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，經(jīng)1125℃的高溫?zé)Y(jié)39min；

3）整形：利用機(jī)械加工方式對(duì)經(jīng)第一次燒結(jié)后的毛坯進(jìn)行整形處理，得到初次燒結(jié)制品；

4）第二次燒結(jié)：將所述初次燒結(jié)制品在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，經(jīng)1195℃高溫?zé)Y(jié)33min，得到密度大于等于7.43g/cm3的二次燒結(jié)制品；

在第二次燒結(jié)過(guò)程中，對(duì)初次燒結(jié)制品進(jìn)行熔滲處理。本實(shí)施例的熔滲處理的方法為：將銅合金粉末通過(guò)模具制成一定形狀的生坯，在所述初次燒結(jié)制品第二次燒結(jié)時(shí)將其和所述初次燒結(jié)制品疊放在一起，并在氮?dú)錈Y(jié)氣氛保護(hù)作用下，銅合金生坯溶解，并流動(dòng)滲入所述初次燒結(jié)制品的連通孔隙中，填充所述初次燒結(jié)制品的孔隙，形成具有銅-鋼結(jié)構(gòu)的二次燒結(jié)制品。

4）后處理：將所述二次燒結(jié)制品經(jīng)清洗工序后，得到產(chǎn)品成品。

以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。