1 引言

　　為提高鐵基粉末冶金材料的精度，目前眾多研究都著眼于高壓縮性基粉、壓制方式和燒結(jié)技術(shù)的改進，然而要獲得高精度粉末冶金產(chǎn)品僅靠此是很難實現(xiàn)的。本實驗通過對粉料性能、壓制和燒結(jié)變形的對比分析，研究了混料方式對粉末冶金產(chǎn)品精度的影響。

　　圖1 齒轂 三維圖

　　齒轂的三維圖如圖1所示。此齒轂尺寸精度要求高，在成型、燒結(jié)過程中難以控制，齒轂力學(xué)性能及技術(shù)要求見表1。本項目研究三種不同混料方法對齒轂尺寸精度的影響，選擇出最有效的混料方式，以保證齒轂的精度，最終生產(chǎn)出符合圖2所示的齒轂

　　表1齒轂尺寸

圖2 齒轂

　　2、齒轂混料工藝的研究

　　根據(jù)齒轂的性能要求選擇合適的基粉、輔料及配比如表2所示。

　　表2 粉料配比

　　1.1 混料方式

　　本實驗研究三種不同混料方式的粉料性能及在成型、燒結(jié)過程中精度的控制。潤滑劑可改善鐵粉的壓制性能、使產(chǎn)品密度分布均勻、減少壓模磨損、利于脫模;粘接劑可防止粉末混合料偏析、促進金屬元素的均勻化;切削劑可提高產(chǎn)品的后加工性能，提高切削性能。

　　方法一：HD-01

　　取基粉100kg，稱量0.6kg粘接劑淺埋于鐵粉內(nèi)，通過漏斗裝料到混料機中，混合15min;稱量相應(yīng)重量的石墨、潤滑劑、銅粉及切削劑手工初混，加入混料機中混合45min?；炝辖Y(jié)束后，過60目篩，靜置2h后送檢。

　　方法二：HD-02

　　取基粉100kg，稱量相應(yīng)量的石墨、潤滑劑、銅粉、切削劑、粘接劑，采用分層裝料法進行混料。把鐵粉分為5份，其中一份加石墨，一份加潤滑劑、切削劑和粘接劑，一份加銅粉;將每份料用手工初混，按順序(鐵粉→加石墨的鐵粉→鐵粉→加潤滑劑的鐵粉→鐵粉→加銅粉的鐵粉→鐵粉)混合60min。混料結(jié)束后，過60目篩，靜置2h后送檢。

　　方法三：HD-03

　　取基粉100kg，稱量相應(yīng)量的石墨、銅粉及切削劑，混合25min;稱量相應(yīng)量的潤滑劑及粘接劑，加入混料機中混合35min?；炝辖Y(jié)束后，過60目篩，靜置2h后送檢。

　　對混合后的粉料進行取樣檢驗，從料斗不同部位取樣，一般取5個，每個約10g，之后送檢。

　　1.2粉料的性能

　　檢驗三種粉料的松裝密度、流動性、壓縮性等性能，見表3。

　　　　表3 三種粉料性能

　　1.3 成型

　　齒轂在500T機械壓機上進行成型，壓制密度6.85-7.1g/cm3范圍的產(chǎn)品各100件，進行測量，記錄數(shù)據(jù)如表4所示。

　　表4 壓制測試值

　　1.4 燒結(jié)

　　三種壓坯置于瓷板上進行高溫?zé)Y(jié)，對燒結(jié)件尺寸及性能進行測定，測定結(jié)果見表5。

　　表5 齒轂燒結(jié)件檢測結(jié)果

　　1.5 孔隙率

　　通過金相實驗分析了三種產(chǎn)品的孔隙率，如圖3所示。

　　圖3 燒結(jié)件試樣孔隙對比(100X)

　　(a)HD-01 (b)HD-02 (c)HD-03

　　HD-03 燒結(jié)件試樣孔隙少且很均勻，優(yōu)于HD-01和HD-02。

　　三、結(jié)論

　　1、采用第三種混料方式(石墨、銅粉及切削劑初混25min，加入潤滑劑及粘接劑混合35min)，粉料的工藝性能優(yōu)異;壓制過程中噸位及軸套高度穩(wěn)定;燒結(jié)過程變形量小;軸套跨棒距及頂圓易于控制;孔隙少且均勻;硬度均勻。

　　2、此種混料方式提高到了生產(chǎn)效率、降低了廢品率，在保證產(chǎn)品尺寸精度的同時提高了產(chǎn)品性能，從根本上降低了生產(chǎn)的成本。

　　3、經(jīng)過高頻淬火處理后的齒轂精度高、性能穩(wěn)定，已通過裝機試驗并穩(wěn)定大批量生產(chǎn)。