專利名稱：用于水潤滑的鎳基自潤滑材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于水潤滑的鎳基自潤滑材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
在水環(huán)境中的摩擦部件常因水中各種物質(zhì)的腐蝕而加速了部件的磨損，從而導(dǎo)致嚴(yán)重磨損而失效。因此有必要開發(fā)出在水環(huán)境中具有優(yōu)異耐磨損和抗腐蝕性的材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)異耐磨損性和耐腐蝕性并在水環(huán)境中使用的用于水潤滑的鎳基自潤滑材料及其制備方法，所制備的用于水潤滑的鎳基自潤滑材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能。
由于鎳金屬的耐腐蝕性和抗氧化性、碳化硅在水潤滑條件下的耐磨損性以及石墨的潤滑性，所以可用來制備使用在水環(huán)境中的摩擦部件。
在配方上，本發(fā)明選用鎳為基體，鉬、鈷和鈦為固溶強(qiáng)化相，碳化硅顆粒為增強(qiáng)相，石墨為固體潤滑相，構(gòu)成復(fù)合材料的主成分。
一種用于水潤滑的鎳基自潤滑材料，其特征在于材料的重量百分含量組成為鎳80～95％，鉬0～5％，鈷0～5％，鈦0～5％，碳化硅5～10％，石墨3～10％。
本發(fā)明所用的原料為工業(yè)原料，其中鎳、鉬、鈷、鈦的純度均大于98wt％，粒度為30～40μm；碳化硅顆粒的純度大于98wt％，其粒度為10～200μm；石墨的純度大于99wt％，粒度為10～50μm。
在工藝上，本發(fā)明采用粉末冶金熱壓燒結(jié)工藝，經(jīng)機(jī)械加工后即為實(shí)用產(chǎn)品。由此工藝制備的用于水潤滑的鎳基自潤滑材料具有機(jī)械強(qiáng)度高，在水中的耐磨損性優(yōu)異等特點(diǎn)。
用于水潤滑的鎳基自潤滑材料的制備方法是將鎳、鉬、鈷、鈦、碳化硅和石墨混合均勻，然后在鋼模具中冷壓成型，壓力為50-100MPa，之后將生坯裝入石墨模具中，在700-1200℃，壓力為10～30MPa，保溫時(shí)間為15～30分鐘下熱壓燒結(jié)即可得到材料的毛坯。
按上述配方和工藝制得的用于水潤滑的鎳基自潤滑材料的典型物理、力學(xué)性能與摩擦磨損特征如表1、表2所列。
表1用于水潤滑的鎳基自潤滑材料的物理與機(jī)械性能

表2用于水潤滑的鎳基自潤滑材料的摩擦-環(huán)境特性(與氮化硅對(duì)磨)

由表1和表2可看出，該材料具有優(yōu)異的物理、機(jī)械性能及在水潤滑條件下優(yōu)異的摩擦磨損性能。按照本發(fā)明的配方和工藝過程制作的實(shí)用部件可使用于工作在水環(huán)境中的密封墊、軸承等部件。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1按照表3列出的具體配方，采用粉末冶金熱壓燒結(jié)工藝制備。具體是將鎳、鉬、鈷、鈦、碳化硅和石墨按一定比例，裝入混料器中，粉末混勻后裝入鋼模具中冷壓成型，壓力為50-100MPa，之后將生坯裝入所設(shè)計(jì)的石墨模具中，在700-1200℃，壓力為10～30MPa，保溫時(shí)間為15～30分鐘，冷卻后將燒結(jié)體進(jìn)行加工即可實(shí)際應(yīng)用。
表3具體配方(重量百分比含量)

權(quán)利要求
1.一種用于水潤滑的鎳基自潤滑材料，其特征在于材料的重量百分含量組成為鎳80～95％，鉬0～5％，鈷0～5％，鈦0～5％，碳化硅5～10％，石墨3～10％。
2.如權(quán)利要求1所說的材料，其特征在于鎳、鉬、鈷、鈦的純度大于98wt％，粒度為30～40μm。
3.如權(quán)利要求1所說的材料，其特征在于碳化硅純度大于98wt％，其粒度為10～200μm。
4.如權(quán)利要求1所說的材料，其特征在于石墨的純度大于99wt％，粒度為10～50μm。
5.如權(quán)利要求1所說的材料的制備方法，其特征在于將鎳、鉬、鈷、鈦、碳化硅和石墨混合均勻，然后在鋼模具中冷壓成型，壓力為50-100MPa，之后將生坯裝入石墨模具中，在700-1200℃，壓力為10～30MPa，保溫時(shí)間為15～30分鐘下熱壓燒結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于水潤滑的鎳基自潤滑材料及其制備方法。材料的重量百分含量組成為鎳80～95％，鉬0～5％，鈷0～5％，鈦0～5％，碳化硅5～10％，石墨3～10％。本發(fā)明采用粉末冶金熱壓燒結(jié)工藝制備，材料具有機(jī)械強(qiáng)度高，在水中的耐腐蝕性和耐磨損性優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，可使用于運(yùn)行在水環(huán)境中的密封墊、軸承等部件。
文檔編號(hào)C10M103/04GK1782041SQ200410097690
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者呂晉軍, 高飛, 劉維民 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所