机械制造指南车水什么磨(机油泵传动链轮，作为汽车重要零件，怎样制造和感应热处理工艺的)

文丨胖仔研究社

编辑丨胖仔研究社

前言

机油泵传动链轮是汽车发动机机油泵的重要零件，其精度直接影响到机油泵的性能。该零件一般采用粉末冶金零件，可以在较低的成本下，生产出高质量的零件。

而随着粉末冶金工艺的不断发展，粉末冶金零件也成为了一种高品质的零件，具有重量轻、强度高、耐磨和耐腐蚀等特点。在实际应用中，粉末冶金零件主要用于制造齿轮、齿条等零件。

在机油泵传动链轮粉末冶金制造过程中，由于其产品是粉末冶金零件，所以在实际生产中很难保证生产精度。为此，在保证产品质量的前提下，如何提高生产效率、降低成本、减轻劳动强度成了一个重要研究课题。

粉末冶金技术制备机油泵传动链轮

机油泵传动链轮一般采用粉末冶金技术制造，其具体的制造工艺是：将一定成分的原材料（铁粉、金属粉末等）在模具中压制成一定形状和尺寸的毛坯，然后再将其加热到一定温度，使其形成具有一定密度和机械性能的合金粉末。

将粉末放入真空烧结炉中，利用真空烧结炉产生的高温对金属进行烧结，使金属内部形成致密组织，达到设计要求。然后再将粉末送入真空炉中，进行烧结处理，这样就制成了机油泵传动链轮。

机油泵传动链轮零件采用粉末冶金技术制造工艺过程如下：首先对原材料进行加工处理，包括机械加工、热处理等；然后将合金粉末放入到真空烧结炉中，利用真空烧结炉产生的高温对金属内部进行烧结。

然后再将其冷却至常温后，在热磨机上进行热磨处理。由于机油泵传动链轮零件具有精度高、强度高、耐磨性好等优点，所以在实际生产中一般采用热磨技术制造。

在热磨过程中，机油泵传动链轮零件的表面质量将会受到很大影响。因此在实际生产中，需要对其表面进行热处理。

感应热处理技术提高机油泵传动链轮的耐磨性

机油泵传动链轮具有较大的截面，表面硬度高，但心部硬度低。其原因是在高温条件下，由于晶粒长大，合金元素在晶粒内偏聚，形成奥氏体，在一定的应力作用下发生马氏体相变。

这是导致机油泵传动链轮硬度较低的主要原因。为此，可以通过感应热处理技术来提高机油泵传动链轮的耐磨性。

在进行感应热处理时，选择适当的感应电流和频率即可对其进行热处理，同时还应避免感应淬火时出现裂纹或烧伤等现象。

另外，淬火温度应根据材料的硬度及强度来确定，若零件心部硬度高而表层硬度低，则应选择较低的淬火温度；若心部硬度高而表层硬度低，则应选择较高的淬火温度。此外，还应采用合理的冷却介质进行冷却。

淬火工艺：机油泵传动链轮的表面淬火一般采用300~380℃的介质，而心部淬火温度一般为550~600℃，并通过对不同温度下的金相组织进行分析，结果表明：在300℃左右，淬火马氏体呈现细小的板条状。

而在400℃左右，马氏体呈细小的片状；当温度超过600℃时，马氏体呈粗大块状。从金相组织图中可以看出，淬火前心部硬度较高而表面硬度较低，心部和表层硬度相差较大。

在300℃左右时，马氏体呈细小片状；当温度超过600℃时，马氏体呈细小块状；而在400℃左右时，马氏体则呈粗大块状。

因此，当采用300℃左右的淬火温度进行淬火时，由于心部硬度高而表层硬度低，使得心部和表层的硬度相差较大。这样就可以使零件的耐磨性得到提高。另外，淬火后进行低温回火处理还可提高零件的强度和疲劳强度。

合理的冷却介质：冷却介质的选用应根据零件的性质和实际工作条件来确定，一般采用水、空气和油等。另外，应注意冷却介质的洁净度，以免影响零件质量。

在机油泵传动链轮的淬火过程中，由于材料内应力的作用，会使零件发生裂纹或剥落现象。而感应淬火冷却介质的选择不当，也会引起零件表面温度过高而产生烧伤，降低零件的使用寿命。因此，在选择感应淬火冷却介质时，应从以下几个方面进行考虑：

1、选择适当的感应电流和频率。由于零件表面硬度较高，而心部硬度较低，因而在进行感应淬火时应选择较低的感应电流和频率。如果电流过大或频率过高，则会产生“热应力”而导致开裂；如果电流过小或频率过低，则会导致零件表面温度过高而出现烧伤现象。

2、冷却介质的洁净度。当采用水作为冷却介质时，由于水内含有大量的氧、氯等杂质而成为腐蚀性介质；当采用空气作为冷却介质时，由于空气中含有大量的灰尘及有害气体，也会对零件产生腐蚀作用。

因此，应选用洁净度较高的水作为冷却介质。为了避免淬火时出现裂纹或烧伤等现象，应在淬火前对冷却水进行过滤处理。另外还应注意在淬火前将零件表面加热至所需温度后再进行淬火操作。

当采用油作为冷却介质时，由于油中含有较多的杂质和水分等杂质，其污染会使零件表面出现氧化皮等缺陷；此外还可能导致油中产生气泡而造成漏油现象。

选择适当的感应热处理工艺参数：机油泵传动链轮的表面淬火后，硬度一般可达60~80HRC，心部硬度为45~55HRC，具有较高的耐磨性。但在实际生产中，往往存在一些问题。

1、由于感应加热功率过大或加热时间过长，导致淬火层深过浅，不仅影响表层硬度，而且在实际工作中也易出现裂纹。

2、由于感应加热是一个快速加热的过程，因此加热速度太快，也会导致表面变形、开裂或材料表面局部硬度降低。

3、由于采用空气冷却介质进行冷却，因此容易造成表面温度过高而影响产品的质量。为此，要采取适当的感应热处理工艺参数，即适当提高感应加热功率和淬火温度、减少感应加热时间和控制感应加热速度以及采用空气冷却介质进行冷却。

链轮烧结工艺流程

机油泵传动链轮的烧结工艺如下：

1、首先，将需要烧结的零件进行清洗，除去表面的油脂和杂物，确保零件表面干净无毛刺。如果零件表面有毛刺，在烧结前需要用砂纸打磨光滑。

2、然后，将零件放入到已经预热到合适温度的烧结炉内，烧结温度为1300~1350℃。

3、其次，将烧结炉内的气氛进行调节，将空气中的氧气含量控制在≤0.5%范围内。如果氧气含量过高，会导致粉末之间粘结，形成气孔；而如果氧气含量过低，又会导致粉末之间粘结不够紧密。当温度达到1300℃时，我们将密封温度升高至1350℃。

4、最后，在保证烧结温度的前提下，将密封温度降至1350℃以下。

烧结过程:链轮的烧结过程通常分为成型、烧结和后处理三个部分

1.成型：一般情况下，链轮的成型由混料机完成。混料时，将混合好的材料用螺旋状的辊子充分混合，使材料完全混合均匀。

2.烧结：在真空状态下，将混料进行加热，使其充分烧结。在烧结过程中，为了获得高密度和优良的产品质量，通常会采用较高的温度和较长的时间。随着温度和时间的变化，链轮的密度也会发生变化。因此，为了获得最佳性能，需要对烧结工艺进行适当调整。

3.后处理：烧结完成后，需要对其进行后处理。链轮通常采用粉末冶金烧结工艺进行处理。通过选择适当的后处理工艺，可以提高链轮的密度和强度。此外，在后处理过程中，由于链轮齿面上存在一定厚度的黑色氧化层，需要进行喷砂、氧化等一系列操作。

通过以上分析可知，机油泵传动链轮采用粉末冶金制造和感应热处理工艺可以显著提高其性能。最后需要提醒大家的是：热处理过程中需要注意相关事项。

感应加热时间的选择：在金属加热过程中，为了获得最佳的加热效果，加热时间必须合理。当加热时间过长时，不仅会造成热量损失，而且还会导致金属组织的不均匀性。

特别是当加热温度较高时，金属内将形成许多细小的未结合碳化物。这些未结合碳化物的存在会降低材料的硬度、强度和耐磨性，并且当它们脱落时会产生大量的夹杂物。

另外，感应加热过程中形成的高温组织如果没有及时转变成液态，在淬火过程中也很难转变成马氏体组织，从而导致工件开裂。因此，根据不同的工艺要求选择合适的感应加热时间非常重要。

一般情况下，当金属材料在淬火时达到800℃左右时即可进行感应加热。在此温度下进行感应加热，金属材料不仅能够获得较好的淬火效果，而且还能有效防止开裂现象。

笔者观点

在实际生产过程中，我们要根据用户的需求，确定产品的功能要求、设计技术要求、材料要求、规格尺寸、质量标准等，这些都需要通过综合分析后确定，所以说在实际生产过程中，我们要综合考虑工艺特点、生产条件等因素。

例如：我们可以采用“滚压法”对零件进行生产，而“滚压法”属于粉末冶金制造方法，其主要优点就是能有效地减少内应力，使产品的尺寸和形状精度得到保证。

但是“滚压”加工方法需要一定的设备条件，并且滚压的效率不高。“粉末冶金制造法”是在粉末冶金设备上进行的，其加工工艺简单，并且效率很高。

参考文献

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