一种粉末冶金凸轮的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106541139A(43)申请公布日2017.03.29(21)申请号201510599200.8(22)申请日2015.09.18(71)申请人东睦新材料集团股份有限公司地址315191浙江省宁波市鄞州工业园区(姜山)景江路8号(72)发明人包崇玺詹学救周国燕赵万军(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人袁忠卫(51)Int.Cl.B22F5/08(2006.01)B22F3/16(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称一种粉末冶金凸轮的制备方法(57)摘要一种粉末冶金凸轮的制备方法，步骤：将凸轮生坯分割为内外二部分，凸轮外圈采用高碳烧结钢，凸轮内圈为低碳烧结钢，分别将上述混合粉在压机上压制成密度为6.25～7.4g/cm3的凸轮外圈生坯和密度为6.5～7.4g/cm3的凸轮内圈生坯；将凸轮内圈装入凸轮外圈的内孔；烧结；热处理；根据技术要求将烧结和热处理的凸轮机械加工及研磨至规定的尺寸。与现有技术相比，本发明的优点在于：热处理凸轮的材料由两部分组成，凸轮外圈具备高强度、耐磨损的性能，而凸轮内圈具备良好的焊接性能，可以保证焊接，尤其是激光焊接的需要，有效解决凸轮与凸轮轴的连接问题，且内外圈结合紧密，达到冶金结合的水平，能保证零件的可靠性。CN106541139ACN106541139A权利要求书1/2页1.一种粉末冶金凸轮的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)设计凸轮，将凸轮生坯分割为凸轮外圈和凸轮内圈两部分；2)准备好凸轮外圈原料，将铁、铬、钒、钼、钨、镍、碳、铜按以下质量百分比混合成混分粉，配比为铬：0～20％，钒：0～10％，钼：0～11％，钨：0～18％，镍：0～3％，碳：0.4～1.5％，铜：0～4％，不超过2％的不可避免的杂质，铁：余量；其中铬、钒、钼、钨、镍、铜以铁合金或母合金形式加入，碳以石墨形式加入，然后加入质量百分比含量为0.1～1％的润滑剂；3)将上述混合粉在压力大于400MPa的压机上压制成密度为6.25～7.4g/cm3的凸轮外圈生坯；4)准备凸轮内圈原料，将铁、铬、钼、镍、碳、铜按以下质量百分比混合成混合粉，配比为铬：0～20％，钼：0～11％，镍：0～15％，碳：0.0～0.5％，铜：0～4％，不超过2％的不可避免的杂质，铁：余量；碳以石墨形式加入，然后加入质量百分比含量为0.1～1％的润滑剂；5)将上述混合粉在压力大于400MPa的压机上压制成密度为6.5～7.4g/cm3的凸轮内圈生坯；6)将凸轮内圈生坯装入凸轮外圈生坯的内孔中，组装后成凸轮生坯，并将组装后的凸轮生坯放置到烧结承烧板上进行烧结；7)烧结，将该凸轮生坯在温度1000℃～1350℃中进行烧结，烧结的时间为5～180分钟上，烧结在真空烧结炉中进行或者是氮气为基础、氢气的比例为1～75vol％的烧结炉中进行；8)热处理，根据热处理要求将已烧结的凸轮组件进行感应热处理，频率可为高频、中频或高中频，热处理的硬化层深度0.2～5mm，回火温度为150～600℃，保温5～200分钟，或采用高频或中频感应回火。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)、步骤4)中的润滑剂及石墨采用粘接处理方式加入。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤3)、步骤5)中的压制采用温压成形或模具加热成形。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中凸轮内圈的铜含量大于1.0％，碳含量小于0.2％，凸轮内圈的铜含量高于步骤2)中凸轮外圈的铜含量。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤7)烧结后增加退火、精整和挤压工序，修正凸轮的轮廓以及内孔精度。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤7)烧结后的凸轮外圈的密度大于7.5g/cm3，凸轮内圈的密度大于7.2g/cm3。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤8)的热处理根据凸轮外圈的材料特性，采用真空热处理，或者当凸轮内圈的密度大于7.2g/cm3，采用整体热处理，热处理气氛为非渗碳性的气氛。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤8)热处理后，还增加喷丸处理。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤8)热处理后，还增加研磨2CN106541139A权利要求书2/2页处理，根据凸轮高度、平面度以及平行度的要求对凸轮的端面进行研磨，根据凸轮最终装配尺寸对凸轮的曲面进行研磨。3CN106541139A说明书1/9页一种粉末冶金凸轮的制备方法技术领域[0001]本发明属于粉末冶金领域，具体是一种铁基粉末冶金凸轮的制备方法。背景技术[0002]凸轮轴是发动机配气机构的重要部件，负