【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钛合金微型齿轮的制备领域，特别涉及一种钛合金微型齿轮的成形方法。
技术介绍
1、钛及钛合金材料具有密度小、比强度高、热膨胀系数小、耐腐蚀性好、相容性高、易焊接的优势特征，在航空航天、医疗器械、汽车制造等领域具有广泛的应用前景。钛合金齿轮相比于传统的钢制齿轮，具有更轻的重量和更高的强度，可以降低机械系统的质量，并提高系统的性能和效率。此外，钛合金齿轮还能够在较高的温度和恶劣环境下工作，具有较好的耐腐蚀性能。金属注射成形技术作为制备精密复杂钛合金零部件的关键方法之一，其烧结工序对产品性能和质量具有重要影响。
2、目前，钛合金齿轮的加工仍然存在一些难点，主要包括以下几个方面：高强度和低热导率：钛合金具有较高的强度，但热导率较低。在齿轮加工过程中容易产生高温，导致切削工具磨损加剧，并可能引起工件变形和表面质量问题；黏结和热处理：钛合金齿轮的制造通常需要进行黏结和热处理。黏结过程中需要将齿轮的毛坯与芯轴黏结在一起，要求黏结强度高，并能够在高温下保持稳定。热处理过程中，需要控制齿轮的显微组织和性能，以确保其具备良好的强度和韧性；切削困难：钛合金的切削性能较差，切削力大、切削温度高、容易引起刀具磨损等问题。钛合金齿轮的高强度和低热导率更增加了切削困难。
3、因此针对上述难点，亟需研究出新的制造钛合齿轮的工艺手段以克服上述技术难点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种钛合金微型齿轮的成形方法，其通过雾化成形钛合金微型齿轮的工艺手段，提高了钛合金齿轮加
2、实现本专利技术目的的技术方案是：本专利技术包括以下步骤：
3、s1、将钛合金棒材放入电极感应气体雾化炉；钛合金棒材按照重量百分比包括al：5.5％-6.75％；v：3.5％-4.5％；y：≤2.0％；fe：≤0.3％；杂质：≤1.0％；其余为ti；
4、s2、将钛合金棒材在电极感应加热下熔化，加热至超其熔点，形成液态合金；
5、s3、微型齿轮成形：首先通过控制雾化压力的下降速度，将定量的液态合金间断式从电极感应气体雾化炉的喷嘴喷出，且每次喷出形成一个微型齿轮；微型齿轮还未露出喷嘴时为待整形状态的微型齿轮；待整形状态的微型齿轮靠近喷嘴压力端的端面为平整端面，待整形状态的微型齿轮靠近喷嘴出口的端面为待整形端面，待整形端面上设有待去除的非平整部；当待整形状态的微型齿轮从喷嘴的出料口出来时，设置在喷嘴的出料口处的气嘴对露出喷嘴的出料口的非平整部进行吹扫去除；非平整部被吹扫去除后，待整形状态的微型齿轮变成两端平整的微型齿轮，并从喷嘴喷出；
6、其中所述喷嘴包括本体，本体上设有贯穿的成形内腔；成形内腔的横截面为待成形的微型齿轮的周向外轮廓；
7、s4、将喷出的微型齿轮进行冷却和筛选，得到所需的钛合金微型齿轮。
8、进一步，上述步骤s2中，钛合金棒材加热至温度1660～1760℃，形成液态合金。
9、进一步，上述步骤s3中，雾化压力的下降速度为40-60mm/min，压力4-6mpa；所述成形内腔的长度为50mm。
10、进一步，上述步骤s3中，气嘴的吹扫压力为6-10mpa。
11、进一步，上述步骤s3中，将喷出的微型齿轮按照40000-70000k/s的冷却速度进行冷却。
12、进一步，上述成形内腔的外径为0.1mm；所述喷嘴的材质为具有耐高温、耐腐蚀、耐摩擦的材质。所述步骤s4制备获得齿顶圆直径为0.1mm，模数为0.01模数的钛合金微型齿轮。
13、本专利技术具有积极的效果：本专利技术制备微型齿轮具备以下特点：
14、(1)复杂形状制备能力：雾化成形方法可以制备具有复杂几何形状的微型齿轮，包括内部和外部齿轮，齿形和齿距可以根据设计要求进行调整。这为实现微型齿轮的微米级精度和特殊形状提供了便利；
15、(2)尺寸精度和一致性：雾化成形方法可以制备具有高精度和一致性的微型齿轮产品。通过优化加热和冷却控制参数，可以实现颗粒尺寸和形状的一致性。这种一致性使得微型齿轮之间的配合更加紧密，提高了整体性能；
16、(3)高材料利用率：结合雾化工艺，可直接将钛合金棒材转化为精密齿轮，实现了材料的高效利用。相比于传统的机械加工方法，雾化成形可以减少材料的浪费和加工损耗；
17、(4)合金成分控制灵活性：雾化成形方法可以灵活调整和控制钛合金微型齿轮的成分和结构。通过混合不同比例的合金元素，可以实现特定机械性能和耐磨性能的要求。此外，还可在成形过程中实现不同区域的成分梯度控制；
18、(5)生产效率高：雾化成形方法可以实现批量生产，提高了生产效率。一次成形可以同时制备多个齿轮，有效降低了加工时间和成本。此外，雾化成形还可以实现自动化和连续化生产，进一步提高了生产效率；
19、综上所述，钛合金微型齿轮雾化成形方法具有形状复杂性、尺寸精度、材料利用率高、合金成分控制灵活以及生产效率高等优势，适用于微型齿轮的快速、高效和高质量制备。
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1.一种钛合金微型齿轮的成形方法；其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钛合金微型齿轮的成形方法，其特征在于：所述步骤S2中，钛合金棒材加热至温度1660～1760℃，形成液态合金。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金微型齿轮的成形方法，其特征在于：所述步骤S3中，雾化压力的下降速度为40-60mm/min，压力4-6MPA；所述成形内腔的长度为50mm。
4.根据权利要求1或3所述的一种钛合金微型齿轮的成形方法，其特征在于：所述步骤S4中，将喷出的微型齿轮按照40000-70000K/s的冷却速度进行冷却。
【技术特征摘要】
1.一种钛合金微型齿轮的成形方法；其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钛合金微型齿轮的成形方法，其特征在于：所述步骤s2中，钛合金棒材加热至温度1660～1760℃，形成液态合金。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金微型齿轮的成形方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏绍华，殷志钦，刘永伟，邬均文，王明喜，
申请(专利权)人：江苏精研科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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