一种同步器齿毂制备用粉末冶金材料制造技术

本发明专利技术提出了一种同步器齿毂制备用粉末冶金材料，包括以下组分：纳米级预制合金粉、钼粉、石墨粉、金属碳化物粉、助剂、铁粉，其中，纳米级预制合金粉为Cu

【技术实现步骤摘要】
一种同步器齿毂制备用粉末冶金材料


[0001]本专利技术涉及同步器制备
，具体涉及一种同步器齿毂制备用粉末冶金材料。

技术介绍

[0002]旧式变速器的换档要采用"两脚离合"的方式，升档在空档位置停留片刻(但是离合器需要抬起来，目的是为了让离合器片也要和飞轮同步，转速必须一致才可顺利挂档，如果换挡慢了，转速落到怠速，也是无法挂进去的），减档要在空档位置（同时保持离合器抬起）加油门，以减少齿轮的转速差。但这个操作比较复杂，难以掌握精确。因此设计师创造出"同步器"，通过同步器使将要啮合的齿轮达到一致的转速而顺利啮合。同步器有常压式、惯性式、自行增力式等形式，目前广泛采用的是惯性式同步器，它主要由接合套、同步锁环等组成，它的特点是依靠摩擦作用实现同步。
[0003]汽车同步器是汽车变速器中的重要装置，而粉末冶金汽车同步器齿毂则是同步器中的重要零件之一，目前，随着汽车行业的飞速发展和粉末冶金零件的推广应用，相较于传统的钢毂，粉末冶金齿毂更符合节能、环保的要求，适应可持续发展的趋势。
[0004]粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。但由于同步器齿毂结构形状复杂、内腔具有多台肩、几何尺寸精度要求高，给采用粉末冶金压制、烧结生产带来了极大的困难，生产出的同步器齿毂的性能达不到高性能的要求，特别是轿车用同步器齿毂，更是难以应用，极大的影响了粉末冶金齿毂的应用和发展。

技术实现思路

[0005]针对上述存在的问题，本专利技术提出了一种同步器齿毂制备用粉末冶金材料，通过合理配制粉末冶金组合物，优化原料选用，粉末材料间具有优异的分散性，压制均匀性好，结构均匀致密，力学性能稳定改善，且表面无裂纹、斑点，精度等级可达IT5
‑
7级，综合效益更强，值得推广应用。
[0006]为了实现上述的目的，本专利技术采用以下的技术方案：一种同步器齿毂制备用粉末冶金材料，包括以下组分：纳米级预制合金粉、钼粉、石墨粉、金属碳化物粉、助剂、铁粉，其中，纳米级预制合金粉为Cu
‑
Ni
‑
Si
‑
RE预制合金粉，金属碳化物粉为Co/Ti碳化物。
[0007]作为本专利技术的进一步优化，纳米级预制合金粉中各元素质量含量占比为，Cu≥30%、Ni≥30%、Si≥18%、RE≥5%，RE为镧、钪中任意一种或两种等比组合物。
[0008]作为本专利技术的进一步优化，纳米级预制合金粉制备方法为，配制Cu
‑
Ni金属盐胶体溶液，以辐射法制备纳米金属粒子，备用；按比例取硅溶胶和稀土粉，惰性氛围下45
‑
65℃搅
拌混合5
‑
30min，加入纳米金属粒子共混，然后采用超临界流体干燥法再次制备纳米级粉料，即得；且，纳米级预制合金粉中粒径为30
‑
60nm的分布占比＞80wt%。
[0009]作为本专利技术的进一步优化，金属碳化物粉中碳化钴和碳化钛质量取用比为1:0.8
‑
1.5，粒径为10
‑
200μm，D50为120
±
5μm。
[0010]作为本专利技术的进一步优化，助剂包括重质碳酸钙、氟化钙、石蜡基础油，三者质量比为1：0.6
‑
0.8:2.5
‑
5，其中石蜡基础油黏度指数＞120。
[0011]作为本专利技术的进一步优化，同步器齿毂制备用粉末冶金材料，各组分质量百分含量比为，纳米级预制合金粉2
‑
5%、钼粉0.1
‑
0.4%、石墨粉0.5
‑
1.2%、金属碳化物粉0.4
‑
0.8%、助剂0.5
‑
1%、铁粉余量。
[0012]作为本专利技术的进一步优化，同步器齿毂制备用粉末冶金材料，各组分质量百分含量比为，纳米级预制合金粉3.5
‑
4%、钼粉0.2
‑
0.4%、石墨粉0.8
‑
1.0%、金属碳化物粉0.5
‑
0.6%、助剂0.5
‑
0.7%、铁粉余量。
[0013]作为本专利技术的进一步优化，钼粉以钼铁合金粉添加，石墨粉选用鳞片石墨粉，钼粉粒径为＜200μm，石墨粉粒径为＜40μm。
[0014]作为本专利技术的进一步优化，一种同步器齿毂，采用如权利要求6所述的同步器齿毂制备用粉末冶金材料制备而成，该同步器齿毂密度＞7.35g/cm3，抗拉强度＞1120MPa，硬度＞550HV，屈服强度＞625MPa。
[0015]具体的，同步器齿毂制备步骤如下（实施例采用下述制备步骤制备），1）先按重量百分含量取料，将石墨粉加入铁粉中，高速搅拌混匀（800
‑
1000rpm，5
‑
20min），作混合物一；2）将钼粉、金属碳化物粉共混均匀（200
‑
300rpm，2
‑
5min），作混合物二，然后将混合物二与助剂分别均分至少2份、交替的、在搅拌条件下加入混合物一中；其中，每两次添加间隔不少于30s，搅拌频率为200
‑
300rpm；3）待全部添加完成后，最后在搅拌条件下（200
‑
300rpm）将纳米级预制合金粉加入其中，混合均匀（先200
‑
300rpm搅拌2
‑
5min，再800
‑
1000rpm搅拌2
‑
10min），即得冶金粉末混合物料，将其导入同步器齿毂压膜内，进行压制成型，得到坯料；其中，压制压力为8.2
‑
8.5t/cm2，坯料平均密度为7.33g/cm3；4）将坯料用网带炉进行烧结处理，氮气氛围烧结，具体的，预烧结为410
‑
480℃、15
‑
30min，高温烧结为850
‑
920℃、40
‑
60min，再升温烧结温度为1020
‑
1080℃、30
‑
60min，最后冷却，冷却速度为3
±
0.2℃/s至降温到500℃，然后再以50
±
2℃/min继续冷却降温至150℃以下，自然冷却即得。
[0016]由此，制备得到的同步器齿毂经检测，密度＞7.35g/cm3，抗拉强度＞1120MPa，硬度＞550HV，屈服强度＞625MPa，综合性能稳定提升。
[0017]由于采用上述的技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过合理配制粉末冶金组合物，优化原料选用，粉末材料间具有优异的分散性，压制均匀性好，结构均匀致密，力学性能稳定改善，且表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步器齿毂制备用粉末冶金材料，其特征在于,包括以下组分：纳米级预制合金粉、钼粉、石墨粉、金属碳化物粉、助剂、铁粉，其中，纳米级预制合金粉为Cu
‑
Ni
‑
Si
‑
RE预制合金粉，金属碳化物粉为Co/Ti碳化物。2.根据权利要求1所述的同步器齿毂制备用粉末冶金材料，其特征在于：所述纳米级预制合金粉中各元素质量含量占比为，Cu≥30%、Ni≥30%、Si≥18%、RE≥5%，RE为镧、钪中任意一种或两种等比组合物。3.根据权利要求2所述的同步器齿毂制备用粉末冶金材料，其特征在于：所述纳米级预制合金粉制备方法为，配制Cu
‑
Ni金属盐胶体溶液，以辐射法制备纳米金属粒子，备用；按比例取硅溶胶和稀土粉，惰性氛围下45
‑
65℃搅拌混合5
‑
30min，加入纳米金属粒子共混，然后采用超临界流体干燥法再次制备纳米级粉料，即得；且，纳米级预制合金粉中粒径为30
‑
60nm的分布占比＞80wt%。4.根据权利要求1所述的同步器齿毂制备用粉末冶金材料，其特征在于：所述金属碳化物粉中碳化钴和碳化钛质量取用比为1:0.8
‑
1.5，粒径为10
‑
200μm，D50为120
±
5μm。5.根据权利要求1所述的同步器齿毂制备用粉末冶金材料，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少武，
申请(专利权)人：浙江迅达工业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：