[发明专利]同步器锥环材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种同步器锥环材料及其制备方法。

背景技术

同步器锥环是变速箱齿轮中的一个重要零件，它形状复杂，尺寸精度要求高，且有高的耐磨性与力学性能的要求，特别是对硬度和强度的要求高。随着汽车使用的马力不断增加，离合器和变速箱的扭矩相应增加，对材料强度的要求也越来越高。复压复烧方法由于能有效提高产品密度且对设备要求较低而广泛用于制备各种汽车零部件。但是在制备强度和硬度要求高的同步器锥环时，采用复压复烧的产品的强度远远不能达到要求，必须进行热处理。热处理工序的增加一方面提高了成本，另一方面尺寸不易精确控制，增加后续精加工的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种强度和硬度高的同步器锥环材料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明的同步器锥环材料，合金成分重量百分比为Mo0.2~1.0%， Si1.5~2.5%，Ni1.0~3.0%， C 1.5~2.0%，余量为Fe。

本发明的同步器锥环材料的制备方法依次包括以下步骤：

a．按重量百分比为Mo0.2~1.0%，Si1.5~2.5%，Ni1.0~3.0%，C 1.5~2.0%，余量为Fe配料后，混合均匀；

b．压制，压力300~400MPa；

c．烧结，烧结温度1000~1300℃，烧结保温时间1.5~2.5小时；

d．复压，进行双向压制，压制压力600~700MPa；

e．复烧，烧结温度1050~1250℃，保温时间1.5~2.5小时，将复烧后的产品炉冷至800~1000℃，空冷淬火；

f．回火温度200~400℃，保温时间50~70分钟。

本发明的材料的最终密度≥7.4g/cm³, 抗拉强度≥950MPa，延伸率≥3.5% , 冲击功≥38.0J，硬度≥50.0HRC。本发明的方法通过添加显著增加材料淬透性的元素，降低临界冷却温度，使得复烧后的产品直接推入炉腔冷却段进行空冷淬火成为可能。减少了重新加热淬火的工序，降低了成本，同时有利于精确控制产品的尺寸。

具体实施方式

实施例1：

按重量百分比为Mo0.2%，Si1.5%，Ni1.0%，C 1.5%，余量为Fe配料后，混合均匀；压制，压力300MPa；烧结，烧结温度1000℃，烧结保温时间1.5小时；复压，进行双向压制，压制压力600MPa；复烧，烧结温度1050℃，保温时间1.5小时，将复烧后的产品炉冷至800℃，空冷淬火；回火温度200℃，保温时间50分钟。材料的最终密度7.45g/cm³, 抗拉强度950MPa，延伸率3.5% , 冲击功38.0J，硬度50.0HRC。

实施例2：

按重量百分比为Mo0.6%，Si1.8%，Ni2.0%，C 1.8%，余量为Fe配料后，混合均匀；压制，压力350MPa；烧结，烧结温度1150℃，烧结保温时间2.0小时；复压，进行双向压制，压制压力650MPa；复烧，烧结温度1100℃，保温时间2.0小时，将复烧后的产品炉冷至900℃，空冷淬火；回火温度300℃，保温时间60分钟。材料的最终密度7.48g/cm³, 抗拉强度980MPa，延伸率3.6% , 冲击功43.5J，硬度51.2HRC。

实施例3：

按重量百分比为Mo0.8%，Si2.2%，Ni2.5%，C 1.8%，余量为Fe配料后，混合均匀；压制，压力380MPa；烧结，烧结温度1250℃，烧结保温时间2.0小时；复压，进行双向压制，压制压力680MPa；复烧，烧结温度1200℃，保温时间2.0小时，将复烧后的产品炉冷至950℃，空冷淬火；回火温度350℃，保温时间60分钟。本发明的材料的最终密度7.46g/cm³, 抗拉强度960MPa，延伸率3.5% , 冲击功42.6J，硬度52.2HRC。

实施例4：

按重量百分比为Mo1.0%，Si2.5%，Ni3.0%，C 2.0%，余量为Fe配料后，混合均匀；压制，压力400MPa；烧结，烧结温度1300℃，烧结保温时间2.5小时；复压，进行双向压制，压制压力700MPa；复烧，烧结温度1250℃，保温时间2.5小时，将复烧后的产品炉冷至1000℃，空冷淬火；回火温度400℃，保温时间70分钟。材料的最终密度7.43g/cm³, 抗拉强度965MPa，延伸率3.5% , 冲击功38.2J，硬度50.8HRC。