粉末烧结锻造行星齿轮制造技术

粉末烧结锻造NJ-130汽车后桥行星齿轮。预成形坯和锻件如图5-5-28所示，锻造用模具结构如图5-5-29所示。

NJ-130汽车后桥行星齿轮，原采用18CrMnTi钢制造。采用粉末烧结锻造生产该齿轮，选用Fe-Mo共还原粉，其预成形坯的化学成分为：0.4%～0.45%C，0.38%～0.44%Mo，2%Cu，余量为Fe。外加0.4%硬脂酸锌和0.1%20号机油，经混粉后进行压制。压制是在1260kN粉末自动压机上进行。预成形坯重量控制在262g±2g，密度为6.5～6.7g/cm³。其主要工艺如下：

1.烧结

烧结是在分解氨保护气氛的钼丝烧结炉内进行，烧结温度为1120～1180℃，保温时间1.5～2.0h。烧结后检查预成形坯离表层3～3.5mm处含碳量，含碳量（质量分数）为（0.28±0.07）%时合格。

图5-5-28 NJ-130汽车行星齿轮粉末预成形坯与锻件图

a）预成形坯 b）锻件

图5-5-29 NJ-130汽车行星齿轮粉末锻造模具结构图(www.xing528.com)

1—下模座 2—预应力环 3—凹模 4—导向模块 5—上模座 6—上模冲 7—垫块 8—顶杆

2.锻前加热及锻造

锻前加热是在氮气保护下的100kW、2500Hz可控硅中频感应加热装置内进行。加热温控制在（900±50）℃范围内，加热时间为10～15s。取出后立即在3000kN摩擦压力机上进行锻造，空气中暴露时间不应大于4s。然后利用锻后余热（约800℃左右）在1000kN压力机上精整。润滑剂采用水基胶体石墨，模具温度应控制在300℃左右。锻件密度在7.75g/cm³，应大于理论密度的98%以上，在800kN冲床切去小飞边。

3.锻后热处理

锻件在井式炉中进行气体渗碳，渗碳温度为930℃，保温2.5h，880℃出炉直接油淬。然后在盐浴炉中加热至860℃进行二次油淬，再加热到180℃回火1.5h。渗碳层应控制在0.75～1.00mm之间，表面层含碳量应为0.75%～0.9%，表面硬度＞50HRC，心部硬度＞30HRC。其主要力学性能见表5-5-14。

表5-5-14 粉末锻行星齿轮的力学性能

A—Fe—Mn共还原粉末烧结锻造。 B—18CrMnTi钢普通模锻。