[发明专利]粉末冶金气动凿岩机螺旋母及其加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属材料及其加工工艺，具体地说是一种粉末冶金气动凿岩机螺旋母及其加工工艺。

背景技术

气动凿岩机螺旋母是气动凿岩机中关键零件，起到回转转钎的作用。以往凿岩机螺旋母使用锡磷青铜棒，通过锻造后机加工外部螺纹、拉床加工内部螺旋槽孔。其具有高机械强度，抗磨耐压，自润滑性能。但因使用有色金属铜，并且材料的利用率约有42%，零件各方向都需要机械加工。所以不仅浪费有色金属，而且机加工费用也高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种组成合理，加工工序简单，具有高机械强度，抗磨耐压，自润滑性能，硬度能满足使用要求的粉末冶金气动凿岩机螺旋母及其加工工艺。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种粉末冶金气动凿岩机螺旋母，其特征是：其粉末冶金铁基合金原料组成及质量含量为：C 0.6-0.8%，Mn 0.6-1.2%，Mo 0.6-1.2%，Cu 2-4%，余量Fe。

本发明上述粉末冶金气动凿岩机螺旋母的加工工艺，其特征是：首先按配比将粉末冶金原料在混料机中混合均匀，而后使用粉末冶金压机压制成毛坯，毛坯密度为7.0-7.2g/cm³；而后在氮基气氛下，高温烧结，烧结温度1230-1250°C，烧结时间35-45分钟；冷却后机加工外螺纹得到粉末冶金气动凿岩机螺旋母。

本发明在Fe-Cu-C材料中添加元素Mn和Mo，由于锰元素和钼元素具有非常好的强化作用，不仅使材料细化，更致密化。而且锰元素和钼元素共同提高材料的耐磨性能。通过在1230°以上高温烧结的条件下，材料产生大量的液相，材料抗拉强度可达到1000MPa。促进合金元素更好地进行扩散。烧结后所得的材料不仅耐磨性提高，而且耐冲击性也得到提高。烧结后不在需要热处理，而是炉冷后直接进行机加工。性能超过以往的锻造锡磷青铜性能。在材料硬度方面HRB95~110，与锻造锡磷青铜相差不大。

本发明产品结构简单，组成合理。其利用粉末冶金的加工工艺将螺旋母内花键一次成形，不再需要拉床拉制，简化了工艺流程，减少了机加工序。烧结后不在需要热处理，而是炉冷后直接进行机加工。使用粉末冶金铁基合金原料替代现有的锡磷青铜，节省有色金属，材料利用率可达到82.5%，大大降低制造成本。产品性能符合粉末冶金材质标准，硬度与锡磷青铜相同，不会对与之配合使用的螺旋棒造成严重磨损，使用寿命比市场上使用的铜质螺旋母有大幅提高。易实现稳定的大批量生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1：一种粉末冶金气动凿岩机螺旋母，其粉末冶金铁基合金原料组成及质量含量为：C 0.6%，Mn 0.6%，Mo 1.2%，Cu 4%，余量Fe。

本发明上述粉末冶金气动凿岩机螺旋母的加工工艺，首先按配比将粉末冶金原料在混料机中混合均匀，而后使用粉末冶金压机压制成毛坯，毛坯密度为7.0/cm³；而后在氮基气氛下，高温烧结，烧结温度1230°C，烧结时间35分钟；冷却后机加工外螺纹得到粉末冶金气动凿岩机螺旋母。

本发明在Fe-Cu-C材料中添加元素Mn和Mo，由于锰元素和钼元素具有非常好的强化作用，不仅使材料细化，更致密化。而且锰元素和钼元素共同提高材料的耐磨性能。通过在1230°高温烧结的条件下，材料产生大量的液相，材料抗拉强度可达到1000MPa。促进合金元素更好地进行扩散。烧结后所得的材料不仅耐磨性提高，而且耐冲击性也得到提高。性能超过以往的锻造锡磷青铜性能。在材料硬度方面HRB95~110，与锻造锡磷青铜相差不大。

实施例2：一种粉末冶金气动凿岩机螺旋母，其特征是：其粉末冶金铁基合金原料组成及质量含量为：C 0.8%，Mn 1.2%，Mo 0.6%，Cu 2%，余量Fe。

本发明上述粉末冶金气动凿岩机螺旋母的加工工艺，其特征是：首先按配比将粉末冶金原料在混料机中混合均匀，而后使用粉末冶金压机压制成毛坯，毛坯密度为7.2g/cm³；而后在氮基气氛下，高温烧结，烧结温度1250°C，烧结时间45分钟；冷却后机加工外螺纹得到粉末冶金气动凿岩机螺旋母。