粉末冶金齿轮材料进展.docx

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第20卷第3期粉末冶金工业Vol.20No.3

2010年6月POWDERMETALLURGYINDUSTRYJun.2010

粉末冶金齿轮材料进展

FrancisHanejko

(HoeganaesCorporation1001TaylorsLaneCinnaminson,NJ08077,USA)

摘要：对于生产齿轮与类似的最终形零件，粉末冶金是一种有效工艺。鉴于因固有孔隙度产生的限制和受限制于可用的合金系统，传统的粉末冶金齿轮应用皆用于受力较小者。近年来，采用新压制工艺和新合金材料生产的粉末冶金零件，其屈服强度与抗拉强度皆显著增高，已接近锻造齿轮材料的水平。这篇论文将评述新粉末冶金工艺与新材料，和他们对齿轮类应用的适用性。另外，还将和常用的汽车齿轮材料(包括球墨铸铁、可锻铸铁及锻轧低合金钢)的力学性能进行比较。

关键词：粉末冶金；齿轮；进展

中图分类号：TF125文献标识码：A文章编号：1006—6543(2010)03—0040—07

ADVANCESINP/MGEARMATERIALS

FrancisHanejko

(HoeganaesCorporation1001TaylorsLaneCinnaminson,NJ08077,USA)

Abstract:PowderMetallurgyisanefficientmanufacturingprocessfortheproductionofgear-ingandsimilarnetshapecomponents.Becauseoflimitationsarisingfromtheinherentporosi-tyandlimitedalloysystemsavailable,thetraditionaluseofP/Mgearingwasforrelativelylowstressapplications.TherecentintroductionofnewcompactiontechniquesandnewalloymaterialshasproducedP/Mcomponentswithsignificantlyhigheryieldandtensilestrengthsapproachingthestrengthlevelsofwroughtgearingmaterials.ThenewP/Mprocessesandmaterialsandtheirsuitabilityforgeartypeapplicationsarereviewedwith.Mechanicalprop-eriescomparedwiththoseofcommonautomotivegearingmaterialsincludingductileandmal-leablecastironsandwroughtlowalloysteels.

Keywords:powdermetallurgy;gear;P/Mgear;advance

1概述

齿轮是用于在平行或垂直于原来施加力的方向传递扭矩与运动的机械部件。利用几何形状不同的齿轮(直齿，螺旋齿，锥齿等)可使齿轮的噪声最小化或使齿轮承载的扭矩特性最大化。由于对齿轮功率

密度与寿命的要求增高，促进了改进材料与材料生产工艺的发展1。图1示铸锻齿轮材料与其极限抗拉强度和其最大弯曲应力的关系曲线图。

由于需要使用性能较高与耐久性较好的齿轮传动装置，提升了对齿轮材料的要求，从而导致从灰铸铁、经球墨铸铁与可锻铸铁，最后发展到了高性能渗碳低合金钢。齿轮的渗碳表面可赋予其表面以压缩压力，这在常规齿轮运转中可起到抵消拉伸应力

收稿日期：2009-12-25

作者简介：FrancisHanejko男，美国人，博士学位，美国粉末冶金协会高级会员。

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第3期