專利名稱：低密度、高強(qiáng)度的高性能粉末冶金襯套及其制備方法
低密度、高強(qiáng)度的高性能粉末冶金襯套及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粉末冶金材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種推土機(jī)、挖掘機(jī)等工程機(jī)械 使用的低密度、高強(qiáng)度的高性能粉末冶金襯套及其制備方法。背景技術(shù)：
在現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)中，軸承材料是一類重要的機(jī)械結(jié)構(gòu)材料。在現(xiàn)有的 軸承材料中，按照使用壽命和在不同的工作條件下的可能性，燒結(jié)金屬軸承材 料的使用量都占第一位。在大型工程機(jī)械使用的襯套中，含油襯套必須承受高 負(fù)荷，因此需要具有高強(qiáng)度、高含油率和耐磨性的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的粉末 冶金工程機(jī)械襯套的強(qiáng)度高，但是含油率很低，使得摩擦區(qū)的供油不足，經(jīng)常 出現(xiàn)軸與禱套咬死的現(xiàn)象，使得產(chǎn)品的壽命很低。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種具有強(qiáng)度高、耐磨性好、 自潤滑性能好、使用壽命長的低密度、高強(qiáng)度的高性能粉末冶金襯套及其制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種低密度、高強(qiáng)度的高性能 粉末冶金襯套，其化學(xué)組成及其重量百分含量分別是Cu: 0.5 5%， C: 0. 5
2%， Ni: 0. 3 1.5%， Mo: 0. 5 1.5%， ZnS: 1 4%，其余為Fe。
一種低密度、高強(qiáng)度的高性能粉末冶金襯套的制備方法，其工藝步驟是
(1) 混粉按照粉末材料配比為Cu: 0. 5 5%、 C: 0. 5 2%、 Ni: 0. 3 1.5%、 Mo: 0. 5 1.5%、 ZnS: 1 4%、硬脂肪酸鋅0.5%、其余為Fe進(jìn)行 計(jì)量，混粉時(shí)，先加入一半Fe粉，然后加入Cu、 C、 Ni、 Mo、 ZnS及硬脂肪酸 鋅，最后再加入另一半的Fe粉，并按上述順序依次將粉料加入到混料機(jī)中，混 合至少40分鐘；
(2) 壓制壓制時(shí)采用雙向壓制，單位壓制壓力為500 600MPa，控制壓制 時(shí)初壓毛坯的密度在5.8 6.5g/cm3內(nèi)，為保證燒結(jié)毛坯密度均勻，初壓毛坯各 部位密度差控制在0. lg/cm3以下；
(3)燒結(jié)采用分解氨氣體作為保護(hù)氣氛，通過在1110 112(TC的高溫下 燒結(jié)至少l小時(shí)，Cu、 Ni、 Mo向Fe中擴(kuò)散，對基體起強(qiáng)化作用，提高產(chǎn)品壓潰 強(qiáng)度和硬度，壓漬強(qiáng)度不少于400MPa;
3(4) 浸油燒結(jié)后立即進(jìn)行真空浸油，能有效提高含油率；
(5) 整形對襯套表面進(jìn)行整形處理，通過整形提高襯套表面光潔度與尺
寸精度，最后制得密度為5. 8 6. 5 g/cm^含油率為15 23。/。、壓潰強(qiáng)度》400MPa、 硬度為HB60 120的襯套成品。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所制備的粉末冶金工程機(jī)械襯套產(chǎn)品在使用 過程中能承受高負(fù)荷，襯套密度低至5. 8 6. 5g/cm:i，強(qiáng)度高，有大量的毛細(xì)孔 隙存在，含油率為15 23%，在承受280kgf/cm^高負(fù)荷條件下，仍能保持良好的 潤滑性；具有密度低、強(qiáng)度高、含油率高、耐磨性好和自潤滑性能好的優(yōu)點(diǎn)， 由于產(chǎn)品的自潤滑性與耐磨性能好，不會(huì)出現(xiàn)卡滯、燒傷等現(xiàn)象，其使用壽命 達(dá)到10000h以上，節(jié)約維修成本50%。具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明 一種低密度、高強(qiáng)度的高性能粉末冶金襯套，其化學(xué)組成及其重量百分含量
分別是Cu: 0.5 5%， C: 0. 5 2%， Ni: 0. 3 1.5%， Mo: 0. 5 1.5%， ZnS: 1 4%，其余為Fe。所述低密度、高強(qiáng)度的高性能粉末冶金襯套的制備方法，
其工藝歩驟是
(1) 混粉按照粉末材料配比為Cu: 0. 5 5%、 C: 0. 5 2%、 Ni: 0. 3 1.5%、 Mo: 0. 5 1.5%、 ZnS: 1 4%、硬脂肪鋅0.5%、其余為Fe進(jìn)行計(jì) 量，混粉時(shí)，先加入一半Fe粉，然后加入Cu、 C、 Ni、 Mo、 ZnS與硬脂肪鋅， 最后再加入另一半的Fe粉，并按上述順序依次將粉料加入到混料機(jī)中，混合至 少40分鐘；
(2) 壓制壓制時(shí)采用雙向壓制，單位壓制壓力為500 600MPa，控制壓制 時(shí)初壓毛坯的密度在5.8 6.5g/cm3內(nèi)，為保證燒結(jié)毛坯密度均勻，初壓毛坯各 部位密度差控制在0. lg/cm3以下；
(3)燒結(jié)采用分解氨氣體作為保護(hù)氣氛，通過在1110 112(TC的高溫下 燒結(jié)至少l小時(shí)，Cu、 Ni、 Mo向Fe中擴(kuò)散，對基體起強(qiáng)化作用，提高產(chǎn)品壓潰 強(qiáng)度和硬度，壓潰強(qiáng)度不少于400MPa;
(4) 浸油燒結(jié)后立即進(jìn)行真空浸油，能有效提高含油率；
(5) 整形對襯套表面進(jìn)行整形處理，通過整形提高襯套表面光潔度與尺 寸精度，最后制得密度為5. 8 6. 5 g/cm^含油率為15 239()、壓潰強(qiáng)度》400MPa、 硬度為HB60 120的襯套成品。
權(quán)利要求
1、一種低密度、高強(qiáng)度的高性能粉末冶金襯套，其特征是其化學(xué)組成及其重量百分含量分別是Cu0.5～5％，C0.5～2％，Ni0.3～1.5％，Mo0.5～1.5％，ZnS1～4％，其余為Fe。
2、 制備如權(quán)利要求1所述的低密度、高強(qiáng)度的高性能粉末冶金襯套的方法，其特征是其工藝歩驟是(1) 混粉按照粉末材料配比為Cu: 0, 5 5%、 C: 0. 5 2%、 Ni: 0. 3 1.5%、 Mo: 0.5 1.5%、 ZnS: 1 4%、硬脂肪酸鋅0.5%、其余為Fe進(jìn)行 計(jì)量，混粉時(shí)，先加入一半Fe粉，然后加入Cu、 C、 Ni、 Mo、 ZnS及硬脂肪酸 鋅，最后再加入另一半的Fe粉，并按上述順序依次將粉料加入到混料機(jī)中，混 合至少40分鐘；(2) 壓制壓制時(shí)采用雙向壓制，單位壓制壓力為500 600MPa，控制壓制 時(shí)初壓毛坯的密度在5.8 6.5g/cm'3內(nèi)，為保證燒結(jié)毛坯密度均勻，初壓毛坯各 部位密度差控制在0. lg/cm3以下；(3) 燒結(jié)采用分解氨氣體作為保護(hù)氣氛，通過在1110 112(TC的高溫下 燒結(jié)至少1小時(shí)，Cu、 Ni、 Mo向Fe中擴(kuò)散，對基體起強(qiáng)化作用，提高產(chǎn)品壓潰 強(qiáng)度和硬度，產(chǎn)品壓潰強(qiáng)度不少于400MPa;(4) 浸油燒結(jié)后立即進(jìn)行真空浸油，能有效提高含油率；(5) 整形對襯套表面進(jìn)行整形處理，通過整形提高襯套表面光潔度與尺寸精度，最后制得密度為5. 8 6. 5 g/cm'、含油率為15 23。/。、壓潰強(qiáng)度^400MPa、 硬度為HB60 120的襯套成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低密度、高強(qiáng)度的高性能粉末冶金襯套，其化學(xué)組成及其重量百分含量分別是Cu0.5～5％，C0.5～2％，Ni0.3～1.5％，Mo0.5～1.5％，ZnS1～4％，其余為Fe；采用粉末冶金工藝，其工藝步驟是混粉-壓制-燒結(jié)-浸油-整形，最后制得襯套成品。本發(fā)明所制備的粉末冶金工程機(jī)械襯套產(chǎn)品在使用過程中能承受高負(fù)荷，襯套密度低至5.8～6.5g/cm³，強(qiáng)度高，有大量的毛細(xì)孔隙存在，含油率為15～23％，在承受280kgf/cm²高負(fù)荷條件下，仍能保持良好的潤滑性；具有密度低、強(qiáng)度高、含油率高、耐磨性好和自潤滑性能好的優(yōu)點(diǎn)，由于產(chǎn)品的耐磨性能好，不會(huì)出現(xiàn)卡滯、燒傷等現(xiàn)象，其使用壽命達(dá)到10000h以上，節(jié)約維修成本50％。
文檔編號(hào)C22C38/16GK101457324SQ20091003649
公開日2009年6月17日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者鵬 羅, 聶郁來, 華 謝, 黃建華, 黃韶玲 申請人:韶關(guān)市富洋粉末冶金有限公司