离合器用花键轮毂及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种离合器用花键轮毂及其制造方法，根据本发明专利技术的某一例子提供一种离合器用花键轮毂，以重量比为准，其包括：C:3.4～3.9%、Si:2.1～2.5%、Mn:0.2～0.7%、P:0.01%以下、S:0.009～0.02%、Cu:0.2～0.4%，及残余量的Fe及不可避免的不纯物，所述花键轮毂具有在奥氏体基体组织上析出有球状石墨的形态的组织。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及构成用于汽车变速装置上的离合器的花键轮毂及其制造方法。
技术介绍
通常，离合器作为连接机械装置的主动轴和从动轴而传递动力的机械因素，其特性上要求具备柔和的齿轮变速和迅速而高的动力传递应答特性。这种离合器应用于汽车、摩托车及工业用机械、压力机、船舶等各种工业领域。上述离合器具有通过主动齿轮和从动齿轮之间的摩擦力而传递旋转力的结构，包括产生摩擦力的离合器盘以及与所述离合器盘连接而将动力传递至轮子的驱动轴的花键轮毂。对上述花键轮毂要求具备耐磨性、刚性及耐疲劳性。以往使用的花键轮毂是对将碳(C)、钥(Mo)、铜(Cu)、铬(Cr)、锰(Mn)及硅(Si)等元素和铁一同溶解制钢而获得的碳钢进行锻造、加工、渗碳、热处理及表面加工的过程中制造的。但是，由于通过上述多步骤工序而制造花键轮毂，存在有因工序复杂及材料收益率的降低而生产成本上升的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了克服如上所述的现有技术的问题点而提出的，其课题在于提供一种相比于以往，费用低廉、 易于生产的花键轮毂。并且，本专利技术的又一课题在于提供一种上述花键轮毂的制造方法。为了达到上述技术课题，本专利技术提供一种离合器用花键轮毂，以重量比为准，其包括:C:3.4 ~3.9%、S1:2.1 ~2.5%、Mn:0.2 ~0.7%、Ρ:0.01% 以下、S:0.009 ~0.02%、Cu:0.2~0.4%,及残余量的Fe及不可避免的不纯物,所述花键轮毂具有在奥氏体基体组织上析出有球状石墨的形态的组织。在本专利技术的上述技术方案中，利用具有上述成分及组织的球墨铸铁制造花键轮毂，与以往的锻造相比，可以缩短制造工序及时间，并且使得花键轮毂具备充分的强度及耐磨性。由此，可低廉容易地制造花键轮毂。在这里，上述成分可以利用废料、生铁及废钢等调整为上述范围。所谓废料是指在机械加工过程中产生的屑等，废钢是指使用后被废弃的钢材等，因这些材料低廉且容易获得，更能节减制造费用。并且，上述组织可包括针状铁素体组织。并且，离合器用花键轮毂，以重量比为准，可进一步包括Mg: 0.04~0.07%。根据本专利技术的另一方案，提供一种离合器用花键轮毂的制造方法，其中，包括:以重量比为准，混合包括C:3.4~4.0%、S1: 1.5~1.9%、Mn:0.5%以下、P:0.05%以下、S:0.009~0.02%,Cu:0.2~0.4%，及残余量的Fe的原料并熔炼得到原液熔液的步骤；在所述原液熔液中投入球化剂及孕育剂，得到熔液的步骤；将所述熔液注入至铸模，得到轮毂半成品的铸造步骤；对所述轮毂半成品进行机械加工而形成预定形状的步骤；及对机械加工的轮毂半成品进行等温淬化的步骤。在上述得到原液熔液的步骤中，所述原液熔液是在1490~1530°C温度下取出。并且，作为上述球化剂，投入原液熔液质量的1.0~1.1%的稀土类硅铁镁合金(FeSiMg6REl)。并且，上述等温淬化的步骤包括:将所述轮毂半成品加热至890~930°C，并维持1.5~2.5小时的步骤；将所述轮毂半成品投入至340~360°C温度的液体中维持I~2小时的步骤；及，在大气中冷却至常温的步骤。并且，上述液体为将KNO3及NaNO3以1:1的质量比混合生成的硝酸盐溶液。并且，在注入所述球化剂及孕育剂的状态下，熔液的成分，以重量比为准包括:C:3.4 ~3.9%、S1:2.1 ~2.5%、Mn:0.2 ~0.7%、Ρ:0.01% 以下、S:0.05% 以下、Cu:0.2 ~0.4%及Mg: 0.04~0.07%，及残余量的Fe。所述离合器用花键轮毂的制造方法，可进一步包括将完成等温淬火的轮毂半成品研磨成最终形状的步骤。在本专利技术的上述方案中，利用具有上述特性的球墨铸铁制造花键轮毂，与以往的锻造相比可以缩短制造工序及时间，并且使得花键轮毂具备充分的强度及耐磨性。由此，可低廉容易地制造花键轮毂。 【附图说明】图1为表示本专利技术所述花键轮毂的一实施例的内部结构的图。【具体实施方式】以下参照附图，对本专利技术所述花键轮毂的实施例进行详细说明。在此，本专利技术并非是关于花键轮毂形状的，而是关于其材质的，因此其形状不受任何限制。通常，铸铁的硬度高，具有耐磨性优秀、切割性良好的特性，但其拉伸强度较低，脆性较强，一般不作为暴露在高压环境的部件使用。特别是，在上述离合器用花键轮毂中，如上所述，其动作原理上要求高的耐磨性、耐冲击性及耐疲劳性。在本专利技术中，为了克服铸铁的缺点，作为花键轮毂的材质，利用了具备析出有球状石墨的奥氏体组织的球墨铸铁。以下对用于制造球墨铸铁的各个元素进行说明。在此，在无特别标记的情况下，各个含量表示重量比。(I)碳(C):3.4 ~4.0%作为用于制造本专利技术某一实施例所述花键轮毂的球墨铸铁的原料，以重量比计算，碳(C)的含量为3.4~4.0%，也可以为3.5~4.0%，也可以为3.4~3.9%，也可以为3.6 ~3.8%。存在于铸铁内部的碳是以石墨形态存在，或以Fe3C标记的碳化物(或carbide)形态存在。因此，如果碳含量少，则大部分碳会以碳化物的形态存在，球状石墨组织不容易呈现，因此，碳(C)含量要添加3.4%以上，从而获得整体上均匀的球状石墨组织。另外，碳含量越高，凝固点越低，这虽然有助于铸造性的改善，但会导致石墨析出量过多，增加脆性，对拉伸强度带来不良影响。即，在碳饱和度(Sc)大约在0.8至0.9时，具有最佳拉伸强度，因此，将碳(C)的含量的上限值设为4.0%，可以获得良好的拉伸强度。(2)硅(Si): 1.5 ~1.9%作为用于制造本专利技术某一实施例所述花键轮毂的球墨铸铁的原料，以重量比计算，硅(Si)的含量为1.5~1.9%，也可以为1.6~1.9%，也可以为1.8~1.9%，也可以是1.6 ~1.8%。硅作为石墨化促进元素，其起到分解碳化物并使其析出为石墨的作用。即，硅的添加起到与增加碳量相同的效果。并且，硅还起到使得铸铁内存在的微细石墨组织生长为片状石墨组织的作用。如此生长的片状石墨组织通过镁或球化剂等的作用生成为球状石墨。特别是，贝氏体(bainite)基体组织的机械性能随着Si含量的增加而提高。也就是说，如果大量添加硅，可以兼具强化贝氏体基体组织而提高拉伸强度的作用，这种效果在硅含量为3.0%以下时更为突出。这是因为随着硅含量的增加，石墨的球径变小，铁素体(ferrite)量增加，从而可以促进贝氏体的转换。所述铁素体可包括针状的铁素体组织。也就是说，Si/C变大则石墨量减少，广生闻娃引起的基体组织强化效果，从而可提高拉伸强度，这种效果在熔液中进行孕 育处理(inoculat1n)的情况下更为明显。但是，如果硅含量超过3.0%,则上述效果达到饱和。并且，如果硅含量过高，则会存在碳化物含量减少而降低材料的硬度及耐磨性，材料溶解变得困难，不仅如此，在后续冷却过程中奥氏体结构转换为马氏体结构而导致脆性增加的问题。并且，硅含量越高，导热性越低，在冷却或加热过程中温度分布不均匀，从而增加残余应力。因此，将硅含量定为1.5~1.9%。(3)锰(Mn):0.5% 以下作为用于制造本专利技术某一实施例所述花键轮毂的球墨铸铁的原料，以重量比计算，锰(Mn)的含量为0.5%以下，也可以为0.001~0.5%，也可以为0.4%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离合器用花键轮毂，其特征在于，以重量比为准，其包括：C:3.4～3.9%、Si:2.1～2.5%、Mn:0.2～0.7%、P:0.01%以下、S:0.009～0.02%、Cu:0.2～0.4%，以及残余量的Fe及不可避免的不纯物，所述花键轮毂具有在奥氏体基体组织上析出有球状石墨的形态的组织。

【技术特征摘要】
2013.03.08 KR 10-2013-00252461.一种离合器用花键轮毂，其特征在于，以重量比为准，其包括:C:3.4~3.9%、S1: 2.1 ~2.5%, Mn: 0.2 ~0.7%、Ρ:0.01% 以下、S:0.009 ~0.02%、Cu: 0.2 ~0.4%,以及残余量的Fe及不可避免的不纯物， 所述花键轮毂具有在奥氏体基体组织上析出有球状石墨的形态的组织。2.根据权利要求1所述的离合器用花键轮毂，其中，所述组织包括针状的铁素体组织。3.根据权利要求1或2所述的离合器用花键轮毂，其中，以重量比为准，进一步包括Mg:0.04 ~0.07%ο4.一种离合器用花键轮毂的制造方法，其中，包括: 以重量比为准，混合包括C:3.4~4.0%、S1:l.5~1.9%、Μη:0.5%以下、Ρ:0.05%以下、s:0.009~0.02%、Cu:0.2~0.4%，及残余量的Fe的原料并进行熔炼，获得原液熔液的步骤； 在所述原液熔液中投入球化剂及孕育剂，获得熔液的步骤； 将所述熔液注入至铸模，获得轮毂半成品的铸造步骤； 对所述轮毂半成品进行机械加工而形成预定形状的步骤；及 对机械加工的轮毂 半成品进行等温淬火的步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴载奉，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR