汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料及其液态模锻成型工艺的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料及其液态模锻成型工艺。
【背景技术】
[0002]手动变速器，也称手动挡，英文全称为manual transmiss1n，简称MT，即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。手动变速箱是有不同齿比的齿轮组构成的，它工作的基本原理就是通过切换不同的齿轮组，来实现齿比的变换。作为分配动力的关键环节，变速箱必须有动力输入轴和输出轴这两大件，再加上构成变速箱的齿轮，就是一个手动变速箱最基本的组件。动力输入轴与离合器相连，从离合器传递来的动力直接通过输入轴传递给齿轮组，齿轮组是由直径不同的齿轮组成的，不同的齿轮比例所达到的动力传输效果是完全不同的，平常驾驶中的换挡也就是指换齿轮比。
[0003]螺旋伞齿轮即螺旋圆锥齿轮，常用于两相交轴之间的运动和动力传递。圆锥齿轮的轮齿分布在一个圆锥体的表面，其齿形从大端到小端逐渐减小。是汽车主减速器中主要采用的传动方式。在各种机械传动中，以螺旋伞齿轮的传动效率为最高，对各类传动尤其是大功率传动具有很大的经济效益；传递同等扭矩时需要的传动件传动副最省空间，比皮带、链传动所需的空间尺寸小；螺旋伞齿轮传动比永久稳定，传动比稳定往往是各类机械设备的传动中对传动性能的基本要求；螺旋伞齿轮工作可靠，寿命长。
[0004]液态模锻是介于液态成型和固态成型之间的一种比较新的工艺，集中了它们这两种工艺的优点。自60年代至今，液态模锻工艺在我国取得了较大发展。液态模锻工艺是对浇入模具内的液态金属施以较高的机械压力，使其凝固时消除铸造缺陷并产生一定塑性变形，从而获得高质量制件的一种方法。液态模锻是一种省力、节能、材料利用率高的先进工
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[0005]然而现有液态模锻技术中，大多为铝合金的液态模锻成型工艺，如:
专利公开号:CN103469024A，公开了一种重载汽车用铝合金车轮液态模锻成型专用铝合金材料及成型方法，方法生产工艺步骤为:(I)制备铝合金材料；(2)铝合金熔炼；(3)转液；(4)定量浇铸；(5)过滤；(6)液态模锻；(7)固溶处理；(8)时效强化；(9)机械加工；(10)表面处理。所用铝合金材料成分重量百分比为S1:6.5-7.5%，Mg:0.3-0.6%，Ti:0.02-0.20%，Sr:0.01-0.03%，Er:0.01-0.09%，Be:0.01-0.08%，其余为 Al。采用本发明技术制造的铝合金车轮可以满足重载商用铝合金车轮性能要求，生产成本低、生产效率高、产品合格率高，可以替代锻造铝合金车轮，广泛应用于卡车、大巴等重载车辆。然而，对于材质为低碳钢的汽车变速箱用齿轮成型工艺而言，其采用液态模锻成型工艺较少。
【发明内容】
[0006]为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料及其液态模锻成型工艺，所述成型工艺具有易成型、组织致密度高、力学性能好、生产效率高、材料利用率高、生产成本低。
[0007]为达到上述目的，本发明的技术方案是:
一种汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料，其化学成分质量百分比为:C:0.25-0.48wt%,Si:0.18-0.24wt%, P:0.01-0.03wt%, Mn:0.8-1.lwt%, Cr:0.85-1.15wt%, Mo:0.04-0.15wt%, S:0.015-0.040wt%, N1:0.8-1.0wt%, Alt:0.015-0.035wt%, Cu:0.5-0.8wt%，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0008]进一步，C:0.25-0.40wt%, S1:0.20-0.24wt%, P:0.01-0.03wt%, Mn:0.8-1.0wt%,Cr:0.85-1.0wt%, Mo:0.04-0.10wt%, S:0.015-0.020wt%, N1:0.8-1.0wt%, Alt:0.015-0.035wt%，Cu:0.5-0.8wt%，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0009]优选地，C:0.30wt%, Si:0.23wt%, P:0.02wt%, Mn:1.0wt%, Cr:0.85wt%, Mo:0.10wt%，S:0.018wt%，N1:1.0wt%，Alt:0.020wt%, Cu:0.5wt%，其余为 Fe 和不可避免的杂质。
[0010]另，所述材料中，1.8wt% Cr+Mo+Ni 2.0wt%。
[0011]同时，本发明还提供一种汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料的液态模锻成型工艺，其特征在于，包括如下步骤:
1)冶炼
按下述化学成分采用电炉进行冶炼、精炼的钢液，钢液出炉温度为1600~1700°C ;其化学成分质量百分比为:C:0.25-0.48wt%，S1:0.18-0.24wt%，P:0.01-0.03wt%，Mn:0.8-1.lwt%, Cr:0.85-1.15wt%, Mo:0.04-0.15wt%, S:0.015-0.040wt%, N1:0.8-1.0wt%,Alt:0.015-0.035wt%, Cu:0.5-0.8wt%，其余为Fe和不可避免的杂质；且上述化学成分需满足如下关系式:1.8wt% ( Cr+Mo+Ni ( 2.0wt% ；
2)设计模具
根据螺旋伞齿轮的形状和结构设计模具，模具凹模内腔直径为150~210mm，凹模高度180~200mm,凸、凹模单边间隙0.5~lmm ；
3)定量取液、过滤
将步骤I)所得钢液温度调整为1000~1200°C，采用定量取液勺进行转移、浇注到流槽漏斗中过滤；
4)液态模锻
先将模具预热至300~400°C，然后将经漏斗过滤后的钢液浇注到步骤2)所述模具中，钢液浇注温度为1400~1500°C，浇筑时间10~15s，然后将模具升温至800~1000°C，凸模下行加压充型，加压速度10~15mm/s，比压50~70MPa，液压机吨位200~250t，加压时间5~10s，保压30~50s，出模冷却，得螺旋伞齿轮毛坯；
5)固溶处理
将所得螺旋伞齿轮毛坯送入固溶炉，加热温度850~900°C，保温5~10h，水冷至室温；
6)时效强化
将固溶处理后的螺旋伞齿轮毛坯送入时效炉进行时效强化处理，温度400~500°C，保温3~4h，空冷至室温；
7)机械加工、表面处理
对时效强化处理后的螺旋伞齿轮进行机械磨削加工，加工后进行表面处理，得到合格的汽车手动变速箱螺旋伞齿轮。
[0012]进一步，步骤2)中所述模具采用电阻炉加热，凸模拔模斜度为15~20°，模具冷却方式为空冷，模具涂料为水基石墨。
[0013]另，步骤2)中所述模具热处理过程中淬火温度为900~1000°C，回火温度500?600 cC ο
[0014]本发明的有益效果在于:
提供一种新型的汽车手动变速箱螺旋伞齿轮齿轮材料，并避免传统工艺中先将钢材料冶炼、精炼成钢液再经连铸、精乳、退火等工艺形成坯件，再经锻压、渗碳、淬火、退火等热处理工艺得到成型螺旋伞齿轮，而是在得到钢液后，直接采用液态模锻工艺加工得到成型的螺旋伞齿轮，所述成型工艺具有易成型、组织致密度高、力学性能好、生产效率高、材料利用率高、生产成本低，所得螺旋伞齿轮Rp0.2彡800MPa, Rm彡lOOOMPa，韧性KU2> 40J，硬度HBff 彡 300 ο
【具体实施方式】
[0015]以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据厂家的条件作进一步调整，未说明的实施条件通常为常规实验条件。
[0016]本发明所提供一种汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料，其化学成分质量百分比为:C:0.25-0.48wt%, S1:0.18-0.24wt%, P:0.01-0.03wt%, Mn:0.8-1.lwt%,Cr:0.85-1.15wt%, Mo:0.04-0.15wt%, S:0.015-0.040wt%, N1:0.8-1.0wt%, Alt:0.015-0.035wt%，Cu:0.5-0.8wt%，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0017]进一步，C:0.25-0.40wt%, S1:0.20-0.24wt%, P:0.01-0.03wt%, Mn:0.8