轿车同步器锰黄铜齿环精锻后的热处理及组织性能研究.pdf

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1、轿车同步器锰黄铜齿环精锻后的热处理及组织性能研究康布熙’，刘平’，周伯楚1，郭淑梅2(1．河南科技大学材料科学工程学院，河南洛阳4710032．洛阳铜加工集团有限责任公司，河南洛阳471039)摘要：本文研究了热处理工艺对HMn59—2—1．0．5锰黄铜齿环组织及性能的影响，结果表明：齿环热精锻成形后采用直接风冷、空冷的冷却方式及750℃固溶200℃时效lh均可满足齿环0c≤5％及HB=168±8的组织及性能要求；锻后直接空冷及时效处理后的齿环耐磨性达到了与德国同种齿环相当的水平。关键词：同步器齿环；HMn59．2．1．O．5合金；时效处理；耐磨特性中图分类号：TGl4

2、6．1；TGl44；TGll3．2文献标识码：AResearchonHeat．．treatmentandMicrostructureandPropertiesofManganinUsedinCarSynchroGearRingKANGBu．xil，LIUPin91，ZHOUBo．chul，GUOShu-mei2(1．SchoolofMaterialScienceandEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003，China；2．LuoyangCopperWorkingGroupLtd．Co

3、．，Luoyang471039，China)Abstract：Theinfluenceofheat—treatmentprocessonthemicrostructureandthepropertiesofHMn59-2-1—0．5alloyisinvestigated．Theresultsshowthatafterthecarsynchroconverterisdirectlycooledbywind，air,andaged200。Cforanhourafterquenchingin750℃．thepercentageofaislessthan5％andthehard

4、nessisintherangof168±8HB，whichcansatisfythedemandonpropertiesofCarsynchrogear．ThewearresistanceofthegearringwhichcooleddirectlybyairafterpressedandagedisequaltothatofwhichbeimportedfromGermany．Keywords：synchrogearring；HMn59-2-1-0．5alloy；aging；wearresistance轿车用同步器齿环是变速箱中的关键零件之一，它的发明和使用是汽车

5、变速系统技术进步的一个重要标志。由于采用惯性式同步器换挡、依靠摩擦作用实现同步运行，故应用同步器齿环变速可使汽车换挡轻便、灵活、平衡、可靠、噪音小及明显的节能效果【l。】。我国研制的铝青铜同步器齿环材料耐磨性较差，不能胜任奥迪、捷达及桑塔纳等轿车的性能要求，所需同步器齿环材料不得不全部依赖进口，不仅花费了大量外汇，而且增加了汽车成本。本文在前期已研制成的同步器锰黄铜齿环材料的基础上14,51，研究了齿环精锻后热处理工艺对其组织及性能的影响规律，以便为齿环的工业化生产提供重要的参考依据。1试验材料及方法试验用HMn59．2—1—0．5同步器齿环材料的化学成分如表1所示。表

6、1HMn59-2-1-O．5合金化学成分Table1．CompositionofHMn59⋯210．5alloy(wt％)同步器齿环热精锻成形是在J53．300型双盘在vesmat—II型金相显微镜上进行。摩擦压力机上进行，锻后的热处理主要含锻后立即齿环热处理后在HB-1000型布氏硬度计上进水冷、风冷、空冷及时效处理：热处理的组织观察行硬度测量，磨损性能在MM200型磨损机上测试。228《金属热处理》2005年第30卷增刊2试验结果与分析同步器齿环的金相组织及硬度的技术要求分别为：0【≤5％，HB=1684-8。为此采用了两种热处理制度，其一为齿环热精锻后直接水冷、风

7、冷及空冷等冷却方式，冷却后的显微组织如图l所示；另一种为时效处理，即将缓冷后的齿环重新加热到750℃进行固溶处理，而后在150℃、200℃及250℃进行时效lh，时效后的显微组织见图2。图1．齿环热精锻后直接冷却的显微组织：(a)水冷；(b)g冷：(c)空冷Fig．1Microstructureofpressed-cooledgearring：(a)watercooled；(b)windcooled；(c)aircooled由图1可以看出，齿环热精锻后直接水冷，由于冷速较块，抑制了伐相的析出，最终得到了p’(基体)+粒状MnsSi3(灰色