專利名稱：鐵基復(fù)合自潤滑材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐高溫、耐磨的金屬基復(fù)合自潤滑材料及其制備方法，更具體的說是涉及一種耐高溫、耐磨的鐵基復(fù)合自潤滑材料及其粉末冶金制備方法。
背景技術(shù)：
冶金、機械等部門制造耐高溫、耐磨零件時常常用到金屬基復(fù)合自潤滑材料?，F(xiàn)有的金屬基自潤滑材料大多采用鐵基、銅基或金屬陶瓷，然后在材料基體中輔以石墨、二硫化鉬、二硫化鎢、氧化鉛等潤滑劑，用粉末冶金的方法制備而成。這些耐熱自潤滑材料具有良好的潤滑性能，由于潤滑劑的加入，使材料的強度大大降低了，材料的韌性也變得很差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鐵基復(fù)合自潤滑材料，這種材料在具有良好自潤滑性能的同時強度和韌性不降低，這種材料在500℃時使用具有最好的綜合性能。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案一種鐵基復(fù)合自潤滑材料，其重量百分比組成除鐵基外還包括5～20％的Cu、2～15％的Cr、2～7％的Mn、5～15％的Ni，和1～5％的石墨/氟化石墨、1～5％的二硫化鉬/二硫化鎢，以及0.01～0.1％的碳纖維。
上述鐵基復(fù)合自潤滑材料的制備方法，將Fe粉、重量百分比組成為5～20％的Cu粉、2～15％的Cr粉、2～7％的Mn粉、5～15％的Ni粉，和1～5％的石墨/氟化石墨粉末、1～5％的二硫化鉬/二硫化鎢粉末，以及0.01～0.1％、長度為0.2～1mm、直徑為5～10μm的碳纖維混合，采用粉末冶金中的冷壓或熱壓方法使材料成型。
所述的Fe粉、Cu粉、Cr粉、Mn粉、Ni粉，和石墨/氟化石墨粉末、二硫化鉬/二硫化鎢粉末粒度優(yōu)選小于200目。
所述的Fe粉可以是普通的鐵粉優(yōu)選還原鐵粉或霧化鐵粉。
冷壓法是將材料在15～25MPa下保壓1～2Min，卸壓后在真空或保護性氣氛中進行燒結(jié)。
所述的粉末冶金熱壓法是先將材料加熱到800～950℃，然后在8～12MPa下保壓5～20Min。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供的鐵基復(fù)合自潤滑材料與普通金屬基自潤滑材料相比添加了碳纖維，在具有良好自潤滑性能的同時，強度和韌性比普通的金屬基自潤滑材料提高了10％。這種材料在500℃時使用具有最好的綜合性能，耐壓強度達到735MPa，摩擦系數(shù)0.015。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步詳細描述一種鐵基復(fù)合自潤滑材料，其重量百分比組成除鐵基外還包括5～20％的Cu、2～15％的Cr、2～7％的Mn、5～15％的Ni，和1～5％的石墨/氟化石墨、1～5％的二硫化鉬/二硫化鎢，以及0.01～0.1％的碳纖維。
上述鐵基復(fù)合自潤滑材料的制備方法，將Fe粉、重量百分比組成為5～20％的Cu粉、2～15％的Cr粉、2～7％的Mn粉、5～15％的Ni粉，和1～5％的石墨/氟化石墨粉末、1～5％的二硫化鉬/二硫化鎢粉末，以及0.01～0.1％、長度為0.2～1mm、直徑為5～10μm的碳纖維混合，采用粉末冶金中的冷壓或熱壓方法使材料成型。所述的Fe粉、Cu粉、Cr粉、Mn粉、Ni粉，和石墨/氟化石墨粉末、二硫化鉬/二硫化鎢粉末粒度優(yōu)選小于200目。所述的Fe粉可以是普通的鐵粉優(yōu)選還原鐵粉或霧化鐵粉。冷壓法是將材料在15～25MPa下保壓1～2Min，卸壓后在真空或保護性氣氛中進行燒結(jié)，以防止氧化。熱壓法是將材料先加熱到800～950℃，然后在8～12MPa下保壓5～20Min，以保證基體為珠光體組織。表1是實施例1～3鐵基復(fù)合自潤滑材料的組成和制備條件。
表1

以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種鐵基復(fù)合自潤滑材料，其重量百分比組成除鐵基外還包括5～20％的Cu、2～15％的Cr、2～7％的Mn、5～15％的Ni，和1～5％的石墨/氟化石墨、1～5％的二硫化鉬/二硫化鎢，以及0.01～0.1％的碳纖維。
2.一種制備權(quán)利要求1所述鐵基復(fù)合自潤滑材料的方法，將Fe粉、重量百分比組成為5～20％的Cu粉、2～15％的Cr粉、2～7％的Mn粉、5～15％的Ni粉，和1～5％的石墨/氟化石墨粉末、1～5％的二硫化鉬/二硫化鎢粉末，以及0.01～0.1％、長度為0.2～1mm、直徑為5～10μm的碳纖維混合，采用粉末冶金中的冷壓或熱壓方法使材料成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵基復(fù)合自潤滑材料制備方法，其特征在于所述的Fe粉、Cu粉、Cr粉、Mn粉、Ni粉，和石墨/氟化石墨粉末、二硫化鉬/二硫化鎢粉末粒度均小于200目。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鐵基復(fù)合自潤滑材料制備方法，其特征在于所述的Fe粉是還原鐵粉或霧化鐵粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵基復(fù)合自潤滑材料制備方法，其特征在于所述的粉末冶金冷壓法是在15～25MPa下保壓1～2Min，卸壓后在真空或保護性氣氛中進行燒結(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵基復(fù)合自潤滑材料制備方法，其特征在于所述的粉末冶金熱壓法是先將材料加熱到800～950℃，同時在8～12MPa下保壓5～20Min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鐵基復(fù)合自潤滑材料及其制備方法，材料中除鐵基外還包括重量百分比為5～20％的Cu、2～15％的Cr、2～7％的Mn、5～15％的Ni，和1～5％的石墨/氟化石墨、1～5％的二硫化鉬/二硫化鎢，以及0.01～0.1％的碳纖維。制備時將Fe粉、Cu粉、Cr粉、Mn粉、Ni粉，和石墨/氟化石墨粉末、二硫化鉬/二硫化鎢粉末，以及長度為0.2～1mm、直徑為5～10μm的碳纖維混合，采用粉末冶金中的冷壓或熱壓方法使材料成型。本發(fā)明在具有良好自潤滑性能的同時，強度和韌性比普通的金屬基自潤滑材料提高了10％，在500℃時具有最好的綜合性能，耐壓強度達到735MPa，摩擦系數(shù)為0.015。
文檔編號C10M103/06GK1632078SQ20041006763
公開日2005年6月29日 申請日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者潘嘉祺, 陳麒忠 申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學院