1 引言

　　为提高铁基粉末冶金材料的精度，目前众多研究都着眼于高压缩性基粉、压制方式和烧结技术的改进，然而要获得高精度粉末冶金产品仅靠此是很难实现的。本实验通过对粉料性能、压制和烧结变形的对比分析，研究了混料方式对粉末冶金产品精度的影响。

　　图1 齿毂 三维图

　　齿毂的三维图如图1所示。此齿毂尺寸精度要求高，在成型、烧结过程中难以控制，齿毂力学性能及技术要求见表1。本项目研究三种不同混料方法对齿毂尺寸精度的影响，选择出最有效的混料方式，以保证齿毂的精度，最终生产出符合图2所示的齿毂

　　表1齿毂尺寸

图2 齿毂

　　2、齿毂混料工艺的研究

　　根据齿毂的性能要求选择合适的基粉、辅料及配比如表2所示。

　　表2 粉料配比

　　1.1 混料方式

　　本实验研究三种不同混料方式的粉料性能及在成型、烧结过程中精度的控制。润滑剂可改善铁粉的压制性能、使产品密度分布均匀、减少压模磨损、利于脱模;粘接剂可防止粉末混合料偏析、促进金属元素的均匀化;切削剂可提高产品的后加工性能，提高切削性能。

　　方法一：HD-01

　　取基粉100kg，称量0.6kg粘接剂浅埋于铁粉内，通过漏斗装料到混料机中，混合15min;称量相应重量的石墨、润滑剂、铜粉及切削剂手工初混，加入混料机中混合45min。混料结束后，过60目筛，静置2h后送检。

　　方法二：HD-02

　　取基粉100kg，称量相应量的石墨、润滑剂、铜粉、切削剂、粘接剂，采用分层装料法进行混料。把铁粉分为5份，其中一份加石墨，一份加润滑剂、切削剂和粘接剂，一份加铜粉;将每份料用手工初混，按顺序(铁粉→加石墨的铁粉→铁粉→加润滑剂的铁粉→铁粉→加铜粉的铁粉→铁粉)混合60min。混料结束后，过60目筛，静置2h后送检。

　　方法三：HD-03

　　取基粉100kg，称量相应量的石墨、铜粉及切削剂，混合25min;称量相应量的润滑剂及粘接剂，加入混料机中混合35min。混料结束后，过60目筛，静置2h后送检。

　　对混合后的粉料进行取样检验，从料斗不同部位取样，一般取5个，每个约10g，之后送检。

　　1.2粉料的性能

　　检验三种粉料的松装密度、流动性、压缩性等性能，见表3。

　　　　表3 三种粉料性能

　　1.3 成型

　　齿毂在500T机械压机上进行成型，压制密度6.85-7.1g/cm3范围的产品各100件，进行测量，记录数据如表4所示。

　　表4 压制测试值

　　1.4 烧结

　　三种压坯置于瓷板上进行高温烧结，对烧结件尺寸及性能进行测定，测定结果见表5。

　　表5 齿毂烧结件检测结果

　　1.5 孔隙率

　　通过金相实验分析了三种产品的孔隙率，如图3所示。

　　图3 烧结件试样孔隙对比(100X)

　　(a)HD-01 (b)HD-02 (c)HD-03

　　HD-03 烧结件试样孔隙少且很均匀，优于HD-01和HD-02。

　　三、结论

　　1、采用第三种混料方式(石墨、铜粉及切削剂初混25min，加入润滑剂及粘接剂混合35min)，粉料的工艺性能优异;压制过程中吨位及轴套高度稳定;烧结过程变形量小;轴套跨棒距及顶圆易于控制;孔隙少且均匀;硬度均匀。

　　2、此种混料方式提高到了生产效率、降低了废品率，在保证产品尺寸精度的同时提高了产品性能，从根本上降低了生产的成本。

　　3、经过高频淬火处理后的齿毂精度高、性能稳定，已通过装机试验并稳定大批量生产。