專利名稱：用粉末冶金生產(chǎn)鉆卡頭零件的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械部件的制造工藝，具體地說是提供一種采用粉末冶金工藝來制造鉆卡頭零件的方法。
由中國專利申請?zhí)?4110182.7公開的一項(xiàng)發(fā)明名稱為一種鉆卡頭齒形螺母的制造工藝是一種利用粉末冶金技術(shù)生產(chǎn)鉆卡頭齒形螺母的加工工藝，該種工藝方案還不能適應(yīng)生產(chǎn)鉆卡頭多種零部件的加工要求，特別在制件的強(qiáng)度和硬度上還不能穩(wěn)定的達(dá)到40Cr材料的技術(shù)指標(biāo)，這種情況在加工受力較大、使用工況條件惡劣的較大規(guī)格的鉆卡頭齒形螺母上表現(xiàn)的尤為明顯，上述情況，使粉末冶金技術(shù)在鉆卡頭用零、部件的推廣應(yīng)用上受到一定的局限。
本發(fā)明的目的在于提供一種可適于鉆卡頭多種規(guī)格不同零部件的生產(chǎn)需要，可大幅度降低制造成本，提高材料利用率，改進(jìn)零部件性能的用粉末冶金生產(chǎn)鉆卡頭零件的工藝方法。
本發(fā)明實(shí)施的技術(shù)要點(diǎn)是用粉末冶金生產(chǎn)鉆卡頭零件的工藝方法，其特征在于混料工序中加有母合金粉，即將鐵粉、石墨和一定量的母合金粉按比例混合制成均勻混合的混料，其母合金的組成為含Mn、Cr、Mo和Fe的合金粉末，重量百分比為Mn10～20％；Cr10～20％；Mo10～20％，其余為Fe。且混料中各物料的重量百分比為母合金粉末1.5～4％，石墨粉0.5～1％，其余為鐵粉。具體地說本發(fā)明的采用粉末冶金工藝制鉆卡零件的工藝過程包括1.混料將一定量的鐵粉、石墨粉及母合金粉加少量機(jī)油混合均勻；2.壓型用1000～1500MPa高壓對上述混合料進(jìn)行壓制成型；3.燒結(jié)燒結(jié)在一氧化碳或氫氣氛中進(jìn)行，燒結(jié)溫度為1150～1250℃，經(jīng)燒結(jié)得到毛坯；4.機(jī)械加工將燒結(jié)后的毛坯進(jìn)行精加工，其機(jī)械加工過程按已知的如工方法進(jìn)行，例如車平面、車螺紋、磨外園、磨平面等工序；5.熱處理和表面處理經(jīng)機(jī)械加工后部件在860℃淬油，200℃回火，進(jìn)行熱處理，再按普通表面處理工藝進(jìn)行表面煮黑處理，即可制得本發(fā)明的鉆卡頭零件。
在上述工藝中，混料過程為利于成型可加少量的硬脂酸鋅(占混料重量的0.5％左右)。壓型工序中選取高壓是為了保證在成型的工件中達(dá)到較高的工件密度。燒結(jié)處理中，采用高溫?zé)Y(jié)，使母合金更易滲入鐵粉結(jié)構(gòu)中，有利改進(jìn)部件的性能。此外，除要控制一定的燒結(jié)溫度之外，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的控制燒結(jié)的氣氛及燒結(jié)的時(shí)間，一般應(yīng)燒結(jié)1小時(shí)以上。下面通過實(shí)例對本發(fā)明的技術(shù)給予進(jìn)一步的說明。
實(shí)例按重量百分比取霧化法生產(chǎn)鐵粉(100目)95.6％，石墨粉(200日)0.6％，母合金粉3％，硬脂酸鋅0.8％和少量機(jī)油放入混料器中充分混合成均勻的混料粉。母合金粉按Mn20％，Cr20％，Mo20％其余為Fe的重量百分比配成。
用1200MPa壓力對混料粉末加壓成型，在連續(xù)燒結(jié)爐中，以一氧化碳作保護(hù)氣氛，在1180℃溫度下燒結(jié)1小時(shí)，在水套中冷卻。
將上述制得毛坯工件進(jìn)行常規(guī)方法的機(jī)械精加工得到鉆卡零件在于860℃淬油，200℃回火進(jìn)行熱處理，最后再按普通工藝進(jìn)行表面煮黑處理制得成品鉆卡零件，采用上述工藝可用來制造多種類不同規(guī)格的如鉆卡頭齒形螺母、鉆卡頭套筒等鉆卡頭零件，其強(qiáng)度和硬度都達(dá)到40Cr的各項(xiàng)指標(biāo)要求。
實(shí)施例2-6仍按同實(shí)施例1的工藝過程實(shí)施，只是在本發(fā)明公開的用量范圍內(nèi)將各工藝參量重新搭配成5種組臺方案成5組實(shí)施例實(shí)施，結(jié)果列于表1中。
表1
比較例1-5仍按同實(shí)施例1的工藝過程實(shí)施，但是在本發(fā)明分開的母合金用量范圍外，搭配成5組比較實(shí)施例實(shí)施，結(jié)果列于表2。
表2
<p>由上述的實(shí)例與比較例的比較看，按本發(fā)明的工藝方法可以制造出性能優(yōu)于40Cr的鉆卡頭零件，該工藝簡單，能節(jié)省大量原材料，可大幅度降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.用粉末冶金生產(chǎn)鉆卡頭零件的工藝方法，其特征在于混料工序中加有母合金粉，即將鐵粉、石墨和母合金粉按比例混合制成均勻混合的混料，其母合金的組成(重量)為Mn10～20％；Cr10～20％；Mo10～20％，其余為Fe，混料中各物料的組成(重量)為母合金粉末1.5～4％，石墨粉0.5～1％，其余為鐵粉。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于壓型工序在1000～1500MPa壓力下對混合料進(jìn)行壓制成型。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于燒結(jié)工序在1150～1250℃下進(jìn)行，燒結(jié)時(shí)間應(yīng)不少于1小時(shí)。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于熱處理是在860℃進(jìn)行淬油，2000℃進(jìn)行回火。
全文摘要
用粉末冶金生產(chǎn)鉆卡頭零件的工藝方法，在混料工序中加有含Mn、Cr、Mo和Fe組成的母合金料，即將鐵粉、石墨及母合金料按比例混合成混料，母合金占混料重量的1.5～4％，該工藝壓型是在1000MPa～1500MPa壓力下進(jìn)行，燒結(jié)是在1150～1250℃下進(jìn)行，經(jīng)機(jī)加后，再于860℃淬油，200℃回火進(jìn)行熱處理，采用這種工藝制鉆卡頭零件可提高材料利用率，大幅度降低制造成本，改進(jìn)部件的性能。
文檔編號B22F1/00GK1139030SQ95111829
公開日1997年1月1日 申請日期1995年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月28日
發(fā)明者蘇泉涌, 高洋 申請人:蘇泉涌