專利名稱：：汽車變速箱齒環的一種粉末冶金生產方法
技術領域：
：本發明涉及汽車變速箱齒環的一種粉末冶金生產方法。
背景技術：
：汽車變速箱齒環的傳統生產方法一般通過機加工生產，生產效率低，齒形精度差，成本高，尤其對于汽車生產行業，由于批量化的要求，機加工切削技術無法滿足汽車組裝的大批量，低成本，高精度的要求。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供汽車變速箱齒環的一種粉末冶金生產方法，借助于該粉末冶金的生產方法可提高生產效率，保證齒形精度，降低生產成本。本發明包括以下步驟，l)配料按比例配制金屬粉末原料；2)溫壓成形將配制完畢的金屬粉末原料預熱后，投入粉末擠壓成形機的模具中溫壓成形，形成成形生坯；3)燒結將成形生坯置于高溫網帶爐中燒結。優選地，所述成形生坯是端面帶有裝配導向直筒段且外徑帶有錐形齒的圓環；在燒結步驟完成后，切除零件端面的裝配導向直筒段。優選地，按照以下比例配制金屬粉末原料，Fe:86.098.0%(重量)、C:01.0%(重量)、Ni:1.07.0%(重量)、Mo:01.0%(重量)、Cu:1.05.0%(重量)。優選地，金屬粉末原料預熱溫度為8016(TC。優選地，在上述燒結過程中，成形生坯首先在高溫網帶爐中經過510分鐘的預熱階段，然后在1100115(TC下保溫3060分鐘，最后在保護氣氛下逐步冷卻至室溫；燒結氣氛的(302含量控制在0.30.5%;預熱階段的溫度區間是500750。C。與傳統的機加工生產相比，本發明采用粉末冶金的溫壓成形方法生產汽車變速箱齒環，可提高生產效率，保證齒形精度，降低生產成本。模具的結構決定了生坯的結構是端面帶有裝配導向直筒段且外徑帶有錐形齒的圓環。裝配導向直筒段則是為了成形而設置，在燒結后將上述裝配導向直筒段切除。按照上述比例配制的金屬粉末原料具有壓制性能好，產品燒結后尺寸穩定，精度高，強度高，耐磨損等優點，成品具有與普通機加工金屬零件同樣的焊接性能。金屬粉末原料預熱溫度控制在8016(TC的溫度范圍內，可令粉末顆粒的表面能大大提高，壓制時彈性變形降低，塑性變形增加，壓制性能提高，生坯彈性后效減小，生坯密度提高。生坯密度的提高會同步提高生坯燒結后的強度與硬度。預熱溫度低于8(TC時，無法改變粉末的物理性能；預熱溫度高于16(TC時，粉末的物理性能無明顯提高，但模具受熱膨脹變形明顯，模具精度降低，導致產品精度降低。整個燒結過程經過預熱、保溫、冷卻三個階段；經過預熱可去除為了方便壓制生坯添加的潤滑劑；坯體在接近融化狀態經保溫階段后，完成金相組織生成，合金擴散化合等化學變化，最終形成真正意義上的金屬零件。合理的燒結時間和燒結溫度可保證坯體完成金相組織的生成及合金化。co2的含量可保證坯體中的C含量能夠足夠參與金相組織生成及合金化。具體實施方式實施例1將86gFe，lgC，7gM，lgMo和5gCu混合后預熱到80°C，然后將預熱后的金屬粉末原料投入粉末擠壓成形機的模具中溫壓成形，形成一成形生坯，所述成形生坯是端面帶有裝配導向直筒段且外徑帶有錐形齒的圓環；接下來，將上述成形生坯置于高溫網帶爐中燒結，成形生坯經過5分鐘的預熱階段后，高溫網帶爐逐步升溫至IIO(TC，在110(TC下保溫30分鐘，最后在保護氣氛下逐步冷卻至室溫；燒結氣氛的<302含量控制在0.30.5%，預熱階段的溫度區間是50075(TC。燒結后，切除零件端面的裝配導向直筒段。本實施例中產品的關鍵技術指標如下表所示:整體密度齒部壓潰強度表面粗糙度焊接強度齒形精度7.19g/cm31356kgfRal.36233kgfJIS5級實施例2將89gFe，0.75gC，5.5gNi，0.75gMo和4gCu混合后預熱到100°C，然后將預熱后的金屬粉末原料投入粉末擠壓成形機的模具中溫壓成形，形成一成形生坯，所述成形生坯是端面帶有裝配導向直筒段且外徑帶有錐形齒的圓環；接下來，將上述成形生坯置于高溫網帶爐中燒結，成形生坯經過6分鐘的預熱階段后，高溫網帶爐逐步升溫至1113'C，在1113'C的溫度下保溫38分鐘，最后在保護氣氛下逐步冷卻至室溫;燒結氣氛的C02含量控制在0.30.5%，預熱階段的溫度區間是500750°C。燒結后，切除零件端面的裝配導向直筒段。本實施例中產品的關鍵技術指標如下表所示:整體密度齒部壓潰強度表面粗糙度焊接強度齒形精度7.20g/cm31312kgfRal.26401kgfJIS5級實施例3將92gFe，0.5gC，4gNi，0.5gMo和3gCu混合后預熱到120°C，然后將預熱后的金屬粉末原料投入粉末擠壓成形機的模具中溫壓成形，形成一成5形生坯，所述成形生坯是端面帶有裝配導向直筒段且外徑帶有錐形齒的圓環；接下來，將上述成形生坯置于高溫網帶爐中燒結，成形生坯經過7分鐘的預熱階段后，高溫網帶爐逐步升溫至1120°C，在112(TC的溫度下保溫45分鐘，最后在保護氣氛下逐步冷卻至室溫;燒結氣氛的C02含量控制在0.30.5%，預熱階段的溫度區間是500750°C。燒結后，切除零件端面的裝配導向直筒段。本實施例中產品的關鍵技術指標如下表所示:整體密度齒部壓潰強度表面粗糙度焊接強度齒形精度7.19g/cm31401kgfRal.36375kgfJIS5級實施例4將95gFe，0.25gC，2.5gM，0.25gMo和2gCu混合后預熱到140°C，然后將預熱后的金屬粉末原料投入粉末擠壓成形機的模具中溫壓成形，形成一成形生坯，所述成形生坯是端面帶有裝配導向直筒段且外徑帶有錐形齒的圓環；接下來，將上述成形生坯置于高溫網帶爐中燒結，成形生坯經過8分鐘的預熱階段后，高溫網帶爐逐步升溫至1138°C，在1138"C的溫度下保溫53分鐘，最后在保護氣氛下逐步冷卻至室溫;燒結氣氛的C02含量控制在0.30.5%，預熱階段的溫度區間是500750°C。燒結后，切除零件端面的裝配導向直筒段。本實施例中產品的關鍵技術指標如下表所示:整體密度齒部壓潰強度表面粗糙度焊接強度齒形精度7.20g/cm31341kgfRal.36356kgfJIS5級實施例5將98gFe，lgNi和lgCu混合后預熱到160°C，然后將預熱后的金屬粉末原料投入粉末擠壓成形機的模具中溫壓成形，形成一成形生坯，所述成形生坯是端面帶有裝配導向直筒段且外徑帶有錐形齒的圓環；接下來，將上述成形生坯置于高溫網帶爐中燒結，成形生坯經過IO分鐘的預熱階段后，高溫網帶爐逐步升溫至1150°C，在115(TC的溫度下保溫60分鐘，最后在保護氣氛下逐步冷卻至室溫；燒結氣氛的0)2含量控制在0.30.5%，預熱階段的溫度區間是50075(TC。燒結后，切除零件端面的裝配導向直筒段。本實施例中產品的關鍵技術指標如下表所示:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1、汽車變速箱齒環的一種粉末冶金生產方法，其特征在于包括以下步驟，1)配料按比例配制金屬粉末原料；2)溫壓成形將配制完畢的金屬粉末原料預熱后，投入粉末擠壓成形機的模具中溫壓成形，形成成形生坯；3)燒結將成形生坯置于高溫網帶爐中燒結。2、根據權利要求1所述的汽車變速箱齒環的一種粉末冶金生產方法，其特征在于所述成形生坯是端面帶有裝配導向直筒段且外徑帶有錐形齒的圓環；在燒結步驟完成后，切除零件端面的裝配導向直筒段。3、根據權利要求1或2所述的汽車變速箱齒環的一種粉末冶金生產方法，其特征在于按照以下比例配制金屬粉末原料，Fe:86.098.0%(重量)、C:01.0%(重量)、Ni:1.07.0%(重量)、Mo:01.0%(重量)、Cu:1.05.0%(重量)。4、根據權利要求3所述的汽車變速箱齒環的一種粉末冶金生產方法，其特征在于金屬粉末原料預熱溫度為8016(TC。5、根據權利要求3所述的汽車變速箱齒環的一種粉末冶金生產方法，其特征在于在上述燒結過程中，成形生坯首先在高溫網帶爐中經過510分鐘的預熱階段，然后在1100115(TC下保溫3060分鐘，最后在保護氣氛下逐步冷卻至室溫；燒結氣氛的CO2含量控制在0.30.5M;預熱階段的溫度區間是500750。C。全文摘要本發明公開了汽車變速箱齒環的一種粉末冶金生產方法，其包括以下步驟，1)配料按比例配制金屬粉末原料；2)溫壓成形將配制完畢的金屬粉末原料預熱后，投入粉末擠壓成形機的模具中溫壓成形，形成成形生坯；3)燒結將成形生坯置于高溫網帶爐中燒結。借助于上述粉末冶金的生產方法生產汽車變速箱齒環可提高生產效率，保證齒形精度，降低生產成本。文檔編號B22F3/12GK101524756SQ20091002905公開日2009年9月9日申請日期2009年1月16日優先權日2009年1月16日發明者官勁松,張學群,嵩朱,胡云峰申請人:揚州保來得科技實業有限公司