一種粉末冶金高硬度軸承材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粉末冶金高硬度軸承材料及其制備方法，由下列重量份的原料制成：鋁85?90、鐵5?8、銅3?4、硅1?2、鎂0.5?1、聚四氟乙烯粉3?4、二硫化鉬0.8?1.5、硬脂酸2?3、甲基纖維素0.6?1、石墨1?1.5、松木屑1?2、氧化釔0.3?0.4、炭微球0.8?1.5、油酸適量；本發(fā)明制備的軸承材料具有粒度細(xì)小且分布均勻、高硬度、高抗彎強(qiáng)度、高斷裂韌性、良好的高低溫穩(wěn)定性等特點(diǎn)，值得推廣。
【專利說明】
一種粉末冶金高硬度軸承材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種粉末冶金高硬度軸承材料及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]金屬燒結(jié)含油軸承，是以金屬粉末作為原料，用粉末冶金工藝制成的一類燒結(jié)材料。金屬燒結(jié)含油制品本身就是多孔的，并具有在制造過程中可自由調(diào)節(jié)空隙的數(shù)量、大小及分布的優(yōu)點(diǎn)。燒結(jié)金屬含油軸承已經(jīng)廣泛應(yīng)用在汽車、家電、運(yùn)輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、儀器儀表等眾多領(lǐng)域。現(xiàn)代工業(yè)主要使用的燒結(jié)金屬含油軸承按基體材料可分為銅基、鐵基、銅鐵基等。鋁是地殼中分布最廣泛的元素之一，在地殼中的含量僅次于氧和硅，居第三位。在金屬品種中，鋁是僅次于鋼鐵的第二類大金屬。鋁是一種廣泛應(yīng)用的工業(yè)材料，純鋁很軟，強(qiáng)度不尚，有著很好的延展性，向錯(cuò)中添加銅、娃等兀素后，能夠有效的改善其力學(xué)性能。錯(cuò)基滑動(dòng)軸承由于其密度小，強(qiáng)度高，耐腐性好，且成本低等優(yōu)點(diǎn)，使之在某些減摩領(lǐng)域，其性能比銅基軸承材料更為優(yōu)異。雖然鋁基軸承材料具有很多優(yōu)異的性能，但是隨著鋁基粉末冶金具有自身的局限，離實(shí)際應(yīng)用還有很大的差距，由于制造工藝上的問題，燒制品的質(zhì)量還有待提高，需要進(jìn)一步提高性能大規(guī)模生產(chǎn)擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種粉末冶金高硬度軸承材料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005] —種粉末冶金高硬度軸承材料及其制備方法，由下列重量份的原料制成:鋁85-90、鐵5-8、銅3-4、硅1-2、鎂0.5-1、聚四氟乙烯粉3-4、二硫化鉬0.8-1.5、硬脂酸2-3、甲基纖維素0.6-1、石墨1 -1.5、松木肩1 -2、氧化釔0.3-0.4、炭微球0.8-1.5、油酸適量；
[0006]所述一種粉末冶金高硬度軸承材料及其制備方法，由以下具體步驟制備制成:
[0007] (1)將鋁、鐵、銅、鎂和硅粉倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機(jī)中，加入適量的酒精進(jìn)行濕法球磨，球磨速度為20轉(zhuǎn)/秒，球磨1-1.5h后將混合粉體加到真空干燥箱中于70°C下烘干后放置備用；
[0008] (2)將油酸和石墨混合加到超聲波震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟(1)制備的混合粉末超聲處理30_45min，超聲結(jié)束固液分離后備用；
[0009] (3)將聚四氟乙烯粉放入攪拌機(jī)中以11000轉(zhuǎn)/分下混合5-10min，再加入二硫化鉬繼續(xù)混合l〇_15min，將混合均勻的粉末置于恒溫干燥箱中于80°C下干燥備用；
[0010] (4)將硬脂酸和甲基纖維素混合加熱，再加入步驟(3)和其余剩余的物料混合攪拌均勻，制成顆粒，再將該顆粒與步驟(2)制備的混合粉末加到混料機(jī)中混合均勻；
[0011] (5)將步驟(4)制備的混合粉末放入模具中，在液壓機(jī)中以200-300Mpa的壓力下壓制成型，獲得生坯，將成型后的生坯送入真空燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)室真空為1.0X10-2-1.0 X 10-3Pa，燒結(jié)溫度以10°C/min的速率進(jìn)行升溫，達(dá)到550-650°C時(shí)保溫4-5小時(shí)，之后隨爐冷卻至室溫；[0〇12](6)將步驟(5)制備的毛坯進(jìn)行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油即可得到軸承材料。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明采用鋁粉作為基體，添加鐵、銅、鎂和硅提高了鋁基的強(qiáng)度、相對密度、孔隙率、壓潰強(qiáng)度和降低燒結(jié)溫度的作用，鋁的塑性極高，極易粘在模具上， 造成脫模困難，本發(fā)明利用油酸和石墨混合形成很好的吸附作用包覆在金屬粉體表面，能夠改善粉體易粘附的問題，還采用聚四氟乙烯和二硫化鉬的混合物制成顆粒和金屬粉混合燒結(jié)，大大增強(qiáng)鋁基軸承的自身潤滑性，降低收縮性，控制基體的孔隙大小和均勻性，添加的氧化釔、松木肩和炭微球能夠大大提高鋁基材料的防腐性、硬度、孔隙和耐磨性，本發(fā)明制備的軸承材料具有粒度細(xì)小且分布均勻、高硬度、高抗彎強(qiáng)度、高斷裂韌性、良好的高低溫穩(wěn)定性等特點(diǎn)，值得推廣?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]—種粉末冶金高硬度軸承材料及其制備方法，由下列重量份(公斤)的原料制成: 鋁85、鐵5、銅3、硅1、鎂0.5、聚四氟乙烯粉3、二硫化鉬0.8、硬脂酸2、甲基纖維素0.6、石墨1、 松木肩1、氧化釔0.3、炭微球0.8、油酸適量；
[0015]所述一種粉末冶金高硬度軸承材料及其制備方法，由以下具體步驟制備制成:
[0016](1)將鋁、鐵、銅、鎂和硅粉倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機(jī)中，加入適量的酒精進(jìn)行濕法球磨，球磨速度為20轉(zhuǎn)/秒，球磨lh后將混合粉體加到真空干燥箱中于70°C下烘干后放置備用；
[0017](2)將油酸和石墨混合加到超聲波震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟(1)制備的混合粉末超聲處理30min，超聲結(jié)束固液分離后備用；[〇〇18](3)將聚四氟乙烯粉放入攪拌機(jī)中以11000轉(zhuǎn)/分下混合5min，再加入二硫化鉬繼續(xù)混合lOmin，將混合均勻的粉末置于恒溫干燥箱中于80°C下干燥備用；
[0019](4)將硬脂酸和甲基纖維素混合加熱，再加入步驟(3)和其余剩余的物料混合攪拌均勻，制成顆粒，再將該顆粒與步驟(2)制備的混合粉末加到混料機(jī)中混合均勻；
[0020](5)將步驟(4)制備的混合粉末放入模具中，在液壓機(jī)中以200Mpa的壓力下壓制成型，獲得生坯，將成型后的生坯送入真空燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)室真空為l.0X1X1Pa， 燒結(jié)溫度以l〇°C/min的速率進(jìn)行升溫，達(dá)到550°C時(shí)保溫4小時(shí)，之后隨爐冷卻至室溫；
[0021](6)將步驟(5)制備的毛坯進(jìn)行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油即可得到軸承材料。
[0022]按照實(shí)施例制備額鋁基軸承材料，對其進(jìn)行性能測試，結(jié)果如下:[〇〇23] 維氏硬度:42，壓潰強(qiáng)度:187Mpa，抗拉強(qiáng)度:116Mpa，含油量容量:20%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種粉末冶金高硬度軸承材料及其制備方法，其特征在于，由下列重量份的原料制 成:鋁85-90、鐵5-8、銅3-4、硅1-2、鎂0.5-1、聚四氟乙烯粉3-4、二硫化鉬0.8-1.5、硬脂酸2-3、甲基纖維素0.6-1、石墨1 -1.5、松木肩1 -2、氧化釔0.3-0.4、炭微球0.8-1.5、油酸適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種粉末冶金高硬度軸承材料及其制備方法，其特征在于，由以 下具體步驟制備制成:(1)將鋁、鐵、銅、鎂和硅粉倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機(jī)中， 加入適量的酒精進(jìn)行濕法球磨，球磨速度為20轉(zhuǎn)/秒，球磨1-1.5h后將混合粉體加到真空干 燥箱中于70° C下烘干后放置備用；(2)將油酸和石墨混合加到超聲波震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟(1)制備的混合 粉末超聲處理30-45min，超聲結(jié)束固液分離后備用；(3)將聚四氟乙烯粉放入攪拌機(jī)中以11000轉(zhuǎn)/分下混合5-10min，再加入二硫化鉬繼續(xù) 混合10-15min，將混合均勻的粉末置于恒溫干燥箱中于80° C下干燥備用；(4)將硬脂酸和甲基纖維素混合加熱，再加入步驟(3)和其余剩余的物料混合攪拌均 勻，制成顆粒，再將該顆粒與步驟(2)制備的混合粉末加到混料機(jī)中混合均勻；(5)將步驟(4)制備的混合粉末放入模具中，在液壓機(jī)中以200-300Mpa的壓力下壓制成 型，獲得生坯，將成型后的生坯送入真空燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)室真空為1.0X10-2-1.0 X 10-3Pa，燒結(jié)溫度以10° C/min的速率進(jìn)行升溫，達(dá)到550-650° C時(shí)保溫4-5小時(shí)，之后隨爐 冷卻至室溫；(6)將步驟(5)制備的毛坯進(jìn)行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油即可得到軸承材料。
【文檔編號】B22F1/00GK106041047SQ201610387274
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】鄭之松
【申請人】合肥正浩機(jī)械科技有限公司