高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請?zhí)枮?013104150592、申請日為2013年9月12日、發(fā)明名稱為高強(qiáng) 耐磨鐵基粉末冶金軸承材料及其制備方法的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明屬于金屬材料粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金 軸承材料。
【背景技術(shù)】
[0003] 滑動軸承是各種機(jī)械中常用的零件，要求滑動軸承材料具有足夠的抗壓強(qiáng)度和抗 疲勞性能，良好的減摩耐磨性（摩擦系數(shù)要?。?、儲備潤滑油的功能和良好的磨合性，鐵基 粉末冶金材料是最常用的軸承材料，根據(jù)我國GB/T-2012《滑動軸承粉末冶金技術(shù)條件》，鐵 基軸承材料是燒結(jié)態(tài)的，壓潰強(qiáng)度最高的是牌號為FZ12162,其數(shù)值是K多380MPa，含油率 多12%，由于材料的強(qiáng)度性能不高，硬度低，導(dǎo)致軸承出現(xiàn)磨損，壽命較短，不能滿足軸承在 低速、載荷較大且有一定沖擊載荷工況條件下工作，比如工程機(jī)械如挖掘機(jī)、推土機(jī)的油缸 用軸承。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶 金軸承，目的是通過添加稀土元素和采用燒結(jié)后熱處理，提高材料的強(qiáng)度、硬度和減摩耐磨 性能，從而滿足該材料制成的軸承能夠在低速、載荷較大且有一定沖擊載荷工況條件下工 作。
[0005] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承，所述高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承按重量百分 比的材料成份為：銅：16. 0%~18. 0%、碳：0. 80%~0. 90%、氟化鈰：0. 01%~1. 0%和余 量的鐵，雜質(zhì)總量不大于2% ;本發(fā)明的特點是：所述鐵基粉末冶金軸承的制備方法是按以 下步驟完成：
[0007] 步驟1、混料：將按所述比例配備的原材料粉末使用混料機(jī)混合，混料時間30-60 分鐘，得到混合粉末；
[0008] 步驟2、壓制：在安裝有所需模具的壓機(jī)上成形：向模具中裝入步驟（1)所得的混 合粉末，壓制為壓坯，壓制壓力為550MPa~650MPa;
[0009] 步驟3、燒結(jié)：將步驟2所得壓坯在保護(hù)氣氛中燒結(jié)得燒結(jié)材料，燒結(jié)溫度 1100°C~1150°C，燒結(jié)時間為40~50分鐘；
[0010] 步驟4、熱處理：將步驟3所得燒結(jié)材料在保護(hù)氣氛下加熱，碳勢0. 75~0. 85、淬 火溫度860°C~920°C、淬火介質(zhì)為機(jī)械油，然后在170°C~220°C回火2~3小時得熱處理 后廣品；
[0011] 步驟5、浸油：將步驟4所得熱處理后產(chǎn)品真空浸油，油溫為80°C~100°C，真空氣 壓值不大于8KPa，浸油時間為30~60分鐘。
[0012] 本發(fā)明高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承的結(jié)構(gòu)特點也在于：
[0013] 所述高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承的材料的含油密度為6. 70~6. 85g/cm3。
[0014] 所述高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承的材料按體積百分比的含油率為13%~16%。
[0015] 所述高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承的材料的金相組織為回火馬氏體、游離銅和孔 隙。
[0016] 所述高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承的材料的壓潰強(qiáng)度為720MPa~780MPa。
[0017] 所述高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承的材料的洛氏硬度為90HRB~110HRB。
[0018] 與已有的技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：
[0019] 1、本發(fā)明軸承材料通過添加稀土元素化合物氟化鈰，由于其活化作用，促進(jìn)了燒 結(jié)，且細(xì)化晶粒，從而提高材料的強(qiáng)度；同時氟化鈰還是一個優(yōu)良的潤滑劑，能夠改善材料 的自潤滑性能，增加減摩效果。
[0020] 2、本發(fā)明軸承材料，成分中含有16. 0%~18. 0%的銅，金相組織中游離的銅，可 以起到減摩作用；另外，和鐵基材料相比，銅基材料具有良好的抗咬合性能，由于所述軸承 材料存在著游離銅，因此可以改善軸套的抗咬合性能，增加軸承的使用壽命。
[0021] 3、本發(fā)明軸承材料，采用燒結(jié)后熱處理，大大提高了材料的硬度、強(qiáng)度和耐磨性 能：壓潰強(qiáng)度數(shù)值72010^~78010^，洛氏硬度90111?~110111?，含油率13%~16%，油潤 滑摩擦系數(shù)〇. 080~0. 090 (同等條件下FZ12162的摩擦系數(shù)為0. 098~0. 110);和鐵基 粉末冶金軸承材料FZ12162相比，其壓潰強(qiáng)度和耐磨性能明顯增加。從而滿足該材料制成 的軸承能夠在低速、載荷較大且有一定沖擊載荷工況條件下工作。
【具體實施方式】
[0022] 實施例1 :
[0023] 一種挖掘機(jī)高壓油缸用軸承，是由本發(fā)明高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承材料及其制 備方法制造而成。
[0024] 本實施例中高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承材料的成份見表1。
[0025]表1軸承材料成份（按重量百分比）：
【主權(quán)項】
1. 一種高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承，所述高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承按重量百分比 的材料成份為：銅：16. 0%~18. 0%、碳：0. 80%~0. 90%、氟化鈰：0. 01%~1. 0%和余量 的鐵，雜質(zhì)總量不大于2% ;其特征是：所述鐵基粉末冶金軸承的制備方法是按以下步驟完 成： 步驟1、混料：將按所述比例配備的原材料粉末使用混料機(jī)混合，混料時間30-60分鐘， 得到混合粉末； 步驟2、壓制：在安裝有所需模具的壓機(jī)上成形：向模具中裝入步驟（1)所得的混合粉 末，壓制為壓坯，壓制壓力為550MPa~650MPa; 步驟3、燒結(jié)：將步驟2所得壓坯在保護(hù)氣氛中燒結(jié)得燒結(jié)材料，燒結(jié)溫度IKKTC~ 1150°C，燒結(jié)時間為40~50分鐘； 步驟4、熱處理：將步驟3所得燒結(jié)材料在保護(hù)氣氛下加熱，碳勢0. 75~0. 85、淬火溫 度860°C~920°C、淬火介質(zhì)為機(jī)械油，然后在170°C~220°C回火2~3小時得熱處理后產(chǎn) 品； 步驟5、浸油：將步驟4所得熱處理后產(chǎn)品真空浸油，油溫為80°C~KKTC，真空氣壓值 不大于8KPa，浸油時間為30~60分鐘。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承，其特征是：所述高強(qiáng)耐磨鐵基 粉末冶金軸承的材料的含油密度為6. 70~6. 85g/cm3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承，其特征是：所述高強(qiáng)耐磨鐵基 粉末冶金軸承的材料按體積百分比的含油率為13%~16%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承，其特征是：所述高強(qiáng)耐磨鐵基 粉末冶金軸承的材料的金相組織為回火馬氏體、游離銅和孔隙。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承，其特征是：所述高強(qiáng)耐磨鐵基 粉末冶金軸承的材料的壓潰強(qiáng)度為720MPa~780MPa。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承，其特征是：所述高強(qiáng)耐磨鐵基 粉末冶金軸承的材料的洛氏硬度為90HRB~110HRB。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)耐磨鐵基粉末冶金軸承，其特征是：按重量百分比，材料的成份為：銅：16.0％～18.0％、碳：0.80％～0.90％、氟化鈰：0.01％～1.0％和余量的鐵，雜質(zhì)總量不大于2％；鐵基粉末冶金軸承材料制作工藝為混粉、壓制、燒結(jié)、熱處理和真空浸油。本發(fā)明鐵基粉末冶金軸承材料具有高強(qiáng)耐磨特性：壓潰強(qiáng)度：720MPa～780MPa；洛氏硬度：90HRB～110HRB；含油率：13％～16％；油潤滑摩擦系數(shù)0.08～0.09；本發(fā)明材料用于工程機(jī)械，比如挖掘機(jī)、推土機(jī)的油缸用軸承。
【IPC分類】B22F3-24, C22C38-16, B22F3-16
【公開號】CN104789868
【申請?zhí)枴緾N201510154619
【發(fā)明人】李其龍, 徐偉, 張東, 孫本松, 任剛強(qiáng)
【申請人】合肥波林新材料有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2013年9月12日
【公告號】CN103451538A, CN103451538B