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高强度、高复杂度粉末冶金齿轮的设计及制备

储万红  
【摘要】:粉末冶金以金属粉末(有时也包括非金属粉末)为原料,用成形-烧结工艺制造材料及制品,具有近终成形的显著特点,与其他成形制造工艺相比,具有能耗低、近终成形、大批量零件制造公差小等优点,具有广阔的应用范围。电动工具齿轮的生产方法仍采用传统的切削加工工艺,即采用棒料毛坯(直径较大的采用锻造毛坯),经车端面,钻孔,车内外圈,滚齿,剃齿及热处理等多道工序成形。该方法加工难度大,生产效率低,浪费原材料,使企业的效益受到影响;并因为在加工时齿形部分的纤维被切断,使齿轮强度不高,影响其承载能力。因此,开发铁基粉末冶金电动工具齿轮具有广泛的社会意义和经济效益。 作为最重要的粉末冶金材料,铁基合金已经得到广泛应用。本文在借鉴国内外研究成果的基础上,为了保持粉末冶金近终成形、制造成本低的优点,在与普通铸锻低合金钢的竞争中取得优势,并且与生产实际相结合,开展了对适合粉末冶金方法的合理齿轮齿形和模具设计,通过试验获得符合性能要求的材料配方和齿轮烧结工艺,并对齿轮的物理力学性能及微观组织进行了研究,为高性能高复杂度铁基合金材料及其齿轮的制备积累了必要的参考数据。通过研究,获得的粉末冶金齿轮,被企业投入量产,带来了极大的经济效益和社会效益。


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