一種粉末冶金高鎳合金軸承材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及合金軸承制造方法，尤其涉及一種粉末冶金高鎳合金軸承的制造方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙醇汽油是一種由糧食及其各種植物纖維加工成的燃料乙醇和普通汽油按照一 定比例混配形成的新型替代能源。乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，是當(dāng)前世界上可再生 資源的發(fā)展重點(diǎn)。但是，乙醇在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生乙酸，對(duì)汽車(chē)金屬特別是銅具有腐蝕作 用。而燃油泵裝在油箱內(nèi)，浸在燃油中，燃油泵電機(jī)軸承材料是銅基，其極易被乙酸腐蝕使 軸承功能提前失效，最終導(dǎo)致燃油泵壽命達(dá)不到設(shè)計(jì)要求（5000小時(shí)）。目前通常是采用石 墨軸承替代銅基軸承，由于石墨軸承的價(jià)格高且其易脆，燃油泵電機(jī)質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn) 較大。若要保證燃油泵電機(jī)用在乙醇汽油的介質(zhì)中且使用壽命達(dá)5000小時(shí)，必須開(kāi)發(fā)一種 新型耐腐蝕耐磨損軸承替代當(dāng)前石墨軸承。
[0003] 經(jīng)過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的檢索，申請(qǐng)?zhí)枮?01310469249. 2的專(zhuān)利介紹了一種銅基合 金滑動(dòng)軸承材料及其制備方法，該合金軸承由下列重量份的原料制成：錫1.2-1. 4、鎳 8. 2-8. 5、銅 91. 2-91. 5、硅粉 0. 4-0. 5、石墨粉 1. 1-1. 3、鐵粉 13-14、硬酸酸鋅 2-3、鋁粉 2. 2-2. 4、氮化硼0. 2-0. 4、鉍0. 2-0. 5、助劑1-2,制備方法為球磨，壓制，燒結(jié)的步驟。該制 備方法制作的銅基合金滑動(dòng)軸承材料采用的是一種銅錫鎳合金，不含鉛，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。該 發(fā)明添加錫具有良好的耐腐蝕性能，鎳能提高合金的彈性模數(shù)，起到強(qiáng)化合金的作用。但該 合金軸承耐乙酸腐蝕性能一般，需要進(jìn)一步提高其性能。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮?01010169443. 5的專(zhuān)利公開(kāi)了一種粉末冶金超長(zhǎng)壽命含油軸承及其制 造方法，該軸承以重量百分比計(jì)，它的成份組成含有Sn 7-11%，P 0.2-1. 0%，Cr 2-6%， MoS2 2_6 %，其余Cu以及不可避免的雜質(zhì)，并米用下述方法制備，它是將上述各粉末按一 定的配比組成的組合物經(jīng)混合、低溫?cái)U(kuò)散、壓制成形、燒結(jié)、整形、浸油處理制成軸承。但是 該專(zhuān)利的目的是提高軸承的耐磨性和使用壽命，并未進(jìn)行耐腐蝕性能的增強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理 解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān) 鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念， 以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0006] 為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供一種粉末冶金高鎳合金軸承制造方法，所述合金 軸承制造方法包括以下步驟：
[0007] (1)將重量百分比錫8-11%，復(fù)合石墨粉5-10%，復(fù)合鎳粉40-50%，磷銅粉 2-6%，其余Cu組成的組合物充分混合；
[0008] (2)將上充分混合的粉末在擴(kuò)散爐內(nèi)通過(guò)350-450°C，在N氣的保護(hù)下進(jìn)行低溫?cái)U(kuò) 散，使部分金屬預(yù)先合金化；
[0009] (3)將上述混合或低溫?cái)U(kuò)散后的粉末置于模具中壓制成形，壓成壓還，壓力為 200-400MPa，壓制密度為 6. 2-6. 4g/cm3;
[0010] (4)在主要元素的熔點(diǎn)溫度以下進(jìn)行燒結(jié)處理，將上述壓制成形的壓坯在N和H還 原氣氛中，逐漸燒結(jié)加熱經(jīng)1. 0-2. 5小時(shí)，升溫到380-580°C，再主燒結(jié)加熱到850-1000°C， 恒溫1. 5-3. 0小時(shí)，然后經(jīng)0. 5-1. 5小時(shí)逐漸降溫冷卻至常溫，燒結(jié)成合金燒結(jié)體；
[0011] (5)將上述去毛刺后燒結(jié)體用壓模進(jìn)行壓制整形，使其具有規(guī)定的形狀、規(guī)定的密 度及規(guī)定尺寸精度的壓件。
[0012] 所述合金軸承材料中復(fù)合石墨粉為銅包石墨粉。
[0013] 所述合金軸承材料中復(fù)合鎳粉為鎳銅合金。
[0014] 所述合金軸承材料中磷銅粉為銅磷合金。
[0015] 所述合金軸承材料中各元素的重量百分比為：錫9%，復(fù)合石墨粉5%，復(fù)合鎳粉 40 %，磷銅粉2 %，余量為銅。
[0016] 所述合金軸承材料中各元素的重量百分比為：錫9. 5%，復(fù)合石墨粉7%，復(fù)合鎳 粉42 %，磷銅粉3 %，余量為銅。
[0017] 所述合金軸承材料中各元素的重量百分比為：錫10%，復(fù)合石墨粉8%，復(fù)合鎳粉 45%，磷銅粉4%，余量為銅。
[0018] 本發(fā)明具有如下有益效果：
[0019] 本發(fā)明采用復(fù)合石墨粉作為固體潤(rùn)滑劑，使得銅錫合金分布在低溫狀態(tài)下更加容 易結(jié)合，同時(shí)磷銅粉有利于鎳銅合金細(xì)化晶粒。本發(fā)明制備的材料經(jīng)過(guò)混合低溫?cái)U(kuò)散工藝 處理，合金分布更均勻。燒結(jié)時(shí)，在Cu顆粒周?chē)纬闪藵?rùn)滑層，使旋轉(zhuǎn)軸在軸承內(nèi)徑表面運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)磨擦阻力減少，降低機(jī)械滑動(dòng)噪聲；軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中提高了耐磨性，使用壽命超過(guò)5000小 時(shí)，且該高鎳合金軸承材料耐腐蝕性能較高，比較適合用于乙醇汽油用燃油泵。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本發(fā)明粉末冶金高鎳合金軸承制造方法流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以 與一個(gè)或更多個(gè)其它實(shí)施方式中示出的元素和特征相結(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，說(shuō) 明中省略了與本發(fā)明無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] (1)將重量百分比錫8%，復(fù)合石墨粉5%，復(fù)合鎳粉40%，磷銅粉2%，其余Cu組 成的組合物充分混合；
[0024] (2)將上充分混合的粉末在擴(kuò)散爐內(nèi)通過(guò)350°C，在N氣的保護(hù)下進(jìn)行低溫?cái)U(kuò)散， 使部分金屬預(yù)先合金化；
[0025] (3)將上述混合或低溫?cái)U(kuò)散后的粉末置于模具中壓制成形，壓成壓還，壓力為 200MPa，壓制密度為 6. 2g/cm3;
[0026] (4)燒結(jié)處理是在主要元素的熔點(diǎn)溫度以下進(jìn)行的熱處理，將上述壓制成形的壓 坯在N和H還原氣氛中，逐漸燒結(jié)加熱經(jīng)1.0 小時(shí)，升溫到400°C，再主燒結(jié)加熱到850°C， 恒溫1. 5小時(shí)，然后經(jīng)0. 5小時(shí)逐漸降溫冷卻至常溫，燒結(jié)成合金燒結(jié)體；
[0027] (5)將上述去毛刺后燒結(jié)體用壓模進(jìn)行壓制整形，使其具有規(guī)定的形狀、規(guī)定的密 度及規(guī)定尺寸精度的壓件。
[0028] 實(shí)施例2
[0029] (1)將重量百分比錫9%，復(fù)合石墨粉7%，復(fù)合鎳粉45%，磷銅粉4%，其余Cu組 成的組合物充分混合；
[0030] (2)將上充分混合的粉末在擴(kuò)散爐內(nèi)通過(guò)400°C，在N氣的保護(hù)下進(jìn)行低溫?cái)U(kuò)散， 使部分金屬預(yù)先合金化；
[0031] (3)將上述混合或低溫?cái)U(kuò)散后的粉末置于模具中壓制成形，壓成壓坯，壓力為 300MPa，壓制密度為 6. 3g/cm3;
[0032] (4)燒結(jié)處理是在主要元素的熔點(diǎn)溫度以下進(jìn)行的熱處理，將上述壓制成形的壓 坯在N和H還原氣氛中，逐漸燒結(jié)加熱經(jīng)2小時(shí)，升溫到450°C，再主燒結(jié)加熱到900°C，