CN101186985B - 一种高温自润滑轴承保持架材料 - Google Patents
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Abstract
一种高温自润滑轴承保持架材料按重量百分比构成是：铜粉1～7％；石墨7～8％；余量为镍粉；在滚筒式球磨机上混合，混料方式采用干混法，球料比为2∶1，混料时间36h；在冷等静压机上成形，采用橡胶模具冷等静压直接成形，冷等静压压力200MPa，时间5min；在真空碳管炉上烧结，烧结温度1200～1300℃，烧结时间1～2h；在油压机上补压，补压压力600～700MPa；在真空碳管炉上退火，退火温度800～900℃，烧结时间1～2h。该保持架材料同时具有耐高温和自润滑性能，工作温度不低于300℃，在轴承无油润滑或水润滑的情况下，可有效向轴承提供足够润滑，保证轴承正常运转。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，特别涉及到一种高温自润滑轴承保持架材料。
背景技术
滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈的作用是与轴相配合，并与轴一起旋转；外圈与轴承座相配合，起支撑作用；保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转并起润滑作用；滚动体是借助保持架均匀的分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响滚动轴承的使用性能和寿命。
保持架可以分为冲压保持架和实体保持架。冲压保持架的优点是重量较轻，占据轴承内外圈间的空隙小，润滑油容易进入轴承并留在保持架内；实体保持架应用于对保持架强度要求高、高速等的工作场合。
金属材料保持架如黄铜、钢、轻合金等，通常允许较高的速度，在纯滚动之外还附加上其它运动的场合，特别是在高加速度情况下，必须使用这种保持架。采取适当的措施，例如油润滑，以保证保持架引导表面和轴承内部提供足够的润滑。
实体尼龙保持架等非金属材料，特点是强度与弹性有良好的结合。尼龙同有润滑的钢表面有良好的滑动性能，同时与滚动体接触的保持架表面光滑，产生很小摩擦，因此轴承内的发热和磨损是非常低的。尼龙保持架在缺乏润滑剂的情况下有极好的运行特性，允许轴承继续运行一段时间，不会很快产生抱死和进一步损坏。玻璃纤维增强PEEK适合高速度、有化学反应或高温等要求苛刻的情况。PEEK的工作温度范围高、耐化学性与耐磨损性高而且可加工性良好。玻璃纤维增强尼龙66制造的保持架最高工作温度不高于70℃，玻璃纤维增强PEEK最高工作温度不高于150℃。
发明内容
为解决上述问题，本发明设计了一种高温自润滑轴承保持架材料，该保持架材料采用镍、石墨、铜等成分，经压制、烧结制造；镍是一种不太活泼的过渡族元素，在常温下不受空气和水的作用，在空气中温度达到500℃时才有轻微的氧化，镍与很多元素能组成二元和三元的连续固溶体，这些固溶体具有良好的机械性能和物理性能；石墨具有六方晶系层状结构，呈鳞片状，层内原子结合力强，层间原子结合力弱，密度小，在大气中426℃下可长期使用，化学稳定性好，石墨在镍、铜中的溶解度非常小，主要以固体形式存在于材料中，可保证润滑效果；故该保持架材料同时具有耐高温和自润滑性能，工作温度不低于300℃，在轴承无油润滑或水润滑的情况下，可有效向轴承提供足够润滑，保证轴承正常运转。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
所述的高温自润滑轴承保持架材料按重量百分比构成如下：
铜粉1～7％；石墨7～8％；余量为镍粉；
所述的高温自润滑轴承保持架材料在上述构成下经过混合→成形→烧结→补压→退火制成，各工序分述如下：
I、混合
在滚筒式球磨机上混合，混料方式采用干混法，球料比为2∶1，混料时间36h；
II、成形
在冷等静压机上成形，采用橡胶模具冷等静压直接成形，冷等静压压力200MPa，时间5min；
III、烧结
在真空碳管炉上烧结，烧结温度1200～1300℃，烧结时间1～2h；
IV、补压
在油压机上补压，补压压力600～700MPa；
V、退火
在真空碳管炉上退火，退火温度800～900℃，烧结时间1～2h。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
1、本发明高温自润滑轴承保持架材料使用温度不低于300℃，远高于尼龙等非金属保持架材料；
2、本发明高温自润滑轴承保持架材料可在高温无油或水润滑情况下可提供自润滑作用，实现轴承润滑；
3、本发明高温自润滑轴承保持架材料在对应特殊工况下具有不可替代的作用，具有一定的社会效益及经济效益。
具体实施方式
实施例1
一种高温自滑轴承保持架材料按重量百分比构成是：铜粉3％；石墨8％；余量为镍粉。
I、混合
在滚筒式球磨机上混合，混料方式采用干混法，球料比为2∶1，混料时间36h；
II、成形
在冷等静压机上成形，采用橡胶模具冷等静压直接成形，冷等静压压力200MPa，时间5min；
III、烧结
在真空碳管炉上烧结，烧结温度1250℃，烧结时间2h；
IV、补压
在油压机上补压，补压压力600MPa；
V、退火
在真空碳管炉上退火，退火温度850℃，烧结时间2h。
实施例2
一种高温自润滑轴承保持架材料按重量百分比构成是：铜粉7％；石墨8％；余量为镍粉。
I、混合
在滚筒式球磨机上混合，混料方式采用干混法，球料比为2∶1，混料时间36h；
II、成形
在冷等静压机上成形，采用橡胶模具冷等静压直接成形，冷等静压压力200MPa，时间5min；
III、烧结
在真空碳管炉上烧结，烧结温度1200℃，烧结时间1h；
IV、补压
在油压机上补压，补压压力700MPa；
V、退火
在真空碳管炉上退火，退火温度800℃，烧结时间1h。
实施例3
一种高温自润滑轴承保持架材料按重量百分比构成是：铜粉1％；石墨7％；余量为镍粉。
I、混合
在滚筒式球磨机上混合，混料方式采用干混法，球料比为2∶1，混料时间36h；
II、成形
在冷等静压机上成形，采用橡胶模具冷等静压直接成形，冷等静压压力200MPa，时间5min；
III、烧结
在真空碳管炉上烧结，烧结温度1300℃，烧结时间2h；
IV、补压
在油压机上补压，补压压力700MPa；
V、退火
在真空碳管炉上退火，退火温度900℃，烧结时间2h。
Claims (2)
1.一种所述的高温自闰滑轴承保持架材料，其特征在于：该材料按重量百分比构成如下：
铜粉1～7％；石墨7～8％；余量为镍粉。
2.如权利要求1所述的高温自润滑轴承保持架材料，其特征在于：在上述构成下经过混合→成形→烧结→补压→退火制成，各工序分述如下：
I、混合
在滚筒式球磨机上混合，混料方式采用干混法，球料重量比为2∶1，混料时间36h；
II、成形
在冷等静压机上成形，采用橡胶模具冷等静压直接成形，冷等静压压力200MPa，时间5min；
III、烧结
在真空碳管炉上烧结，烧结温度1200～1300℃，烧结时间1～2h；
IV、补压
在油压机上补压，补压压力600～700MPa；
V、退火
在真空碳管炉上退火，退火温度800～900℃，烧结时间1～2h。
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