CN102039414B

CN102039414B - 铜基弥散型双金属自润滑材料及自润滑型基材制备方法

Info

Publication number: CN102039414B
Application number: CN 201010207370
Authority: CN
Inventors: 刘如铁; 卢金忠; 熊翔; 张逸青
Original assignee: Fujian Longxi Bearing Group Co Ltd
Current assignee: Fujian Longxi Bearing Group Co Ltd
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2030-06-23
Also published as: CN102039414A

Abstract

本发明公开了铜基弥散型双金属自润滑材料及自润滑型基材制备方法。所述基材制备方法，它包括如下步骤：步骤1，混合步骤，用于混合铜基合金粉末和固体润滑剂粉末，所述固体润滑剂粉末包含二硫化钼和石墨，所述铜基合金粉末、二硫化钼和石墨的重量比：87～96∶0.5～3∶3～8；步骤2，铺粉步骤，用于将混合后的粉末均匀铺设在金属板上；步骤3，松装烧结步骤，用于在保护气氛中加热烧结铺有粉末的金属板，烧结温度为650～1000℃；步骤4，轧制步骤，用于将步骤3的金属板轧制成半成品；步骤5，再烧结步骤，用于在保护气氛中加热烧结半成品，烧结温度为650～1000℃。

Description

铜基弥散型双金属自润滑材料及自润滑型基材制备方法

技术领域

本发明涉及铜基弥散型双金属自润滑材料及自润滑型基材制备方法，尤其涉及一种用金属粉末和非金属粉末制造具有良好摩擦磨损性能的材料。

背景技术

双金属材料广泛应用于我国的工业制造中，它能节约有色金属，在汽车、飞机制造、工程机械等各个领域得到广泛的应用，弥散型双金属自润滑材料是一种新型的双金属材料。该材料含有多种固体润滑剂，与原有普通双金属材料相比具有低摩擦系数、高耐磨性、承载能力强和良好的高温自润滑性能(＜300℃)等特性。

中国专利数据库在2006年10月25日公告了发明名称为《金属基固定润滑弥散型自润滑轴承》的实用新型，它的公告号为CN2830758Y。它包括金属基体和铜合金烧结层，所述铜合金烧结层包括铜锡合金粉或铜锡铝合金粉的青铜粉和弥散充满在铜合金粉之间的以石墨为主的固体润滑剂。该轴承虽然具有一定的润滑性能，但是摩擦系数较高、耐磨寿命较短。

发明内容

本发明提供了铜基弥散型双金属自润滑型基材制备方法，其克服了背景技术中的基材所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：

铜基弥散型双金属自润滑型基材制备方法，它包括如下步骤：

步骤1，混合步骤，用于混合铜基合金粉末和固体润滑剂粉末，所述固体润滑剂粉末包含二硫化钼和石墨，所述铜基合金粉末、二硫化钼和石墨的重量比：87～96∶0.5～3∶3～8；

步骤2，铺粉步骤，用于将混合后的粉末均匀铺设在金属板上；

步骤3，松装烧结步骤，用于在保护气氛中加热烧结铺有粉末的金属板，烧结温度为650～1000℃；

步骤4，轧制步骤，用于将步骤3的金属板轧制成半成品；

步骤5，再烧结步骤，用于在保护气氛中加热烧结半成品，烧结温度为650～1000℃。

一较佳实施例之中：所述固体润滑剂粉末还包含氮化硼，所述铜基合金粉末、二硫化钼、石墨和氮化硼的重量比：87～96∶0.5～3∶3～8∶0.5～2。

一较佳实施例之中：所述铜基合金粉末包含铜和锡，所述铜和锡之间的重量比为80～90∶6～10。

一较佳实施例之中：所述铜基合金粉末还包含锌，所述铜、锡和锌之间的重量比为80～90∶6～10∶1～6。

一较佳实施例之中：所述铜基合金粉末还包含铅，所述铜、锡和铅之间的重量比为80～90∶6～10∶1～6。

一较佳实施例之中：所述步骤3中，烧结时间为0.5～2小时；所述步骤5中，烧结时间为0.5～2小时。

一较佳实施例之中：它还包括如下步骤：

步骤6，精轧步骤，用于精轧步骤5的半成品。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：

铜基弥散型双金属自润滑材料，它包括铜基合金粉末和固体润滑剂粉末，所述固体润滑剂粉末包含二硫化钼和石墨，所述铜基合金粉末、二硫化钼和石墨的重量比：87～96∶0.5～3∶3～8。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1.固体润滑剂粉末包含二硫化钼和石墨，能够增加自润滑性能，降低摩擦系数，更长的耐磨寿命；

2.固体润滑剂粉末还包含氮化硼，进一步增加自润滑性能，降低摩擦系数，更长的耐磨寿命；

3.双次烧结，实现双次时效热处理工艺，以双次析出细小弥散分布，以获得良好的摩擦磨损特性，获得高自润滑特性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1绘示了制备方法的流程示意图。

具体实施方式

请查阅图1，带有铜基弥散型双金属自润滑材料的基材的制备方法，它包括如下步骤：

步骤1，混合步骤，用于将铜基合金粉末和固体润滑剂粉末放入V型混料器中混合1～5小时；

步骤2，铺粉步骤，用于将混合后的粉末均匀铺设在金属板上；所述金属板为经过镀铜预处理的钢板；

步骤3，松装烧结步骤，用于在保护气氛中加热烧结铺有粉末的金属板，烧结温度为750～860℃，烧结时间为0.5～2小时；

步骤4，轧制步骤，用于将步骤3的金属板轧制成半成品；

步骤5，再烧结步骤，用于在保护气氛中加热烧结半成品，烧结温度为750～860℃，烧结时间为0.5～2小时；

步骤6，精轧步骤，用于精轧步骤5的半成品，所述精轧用于保证产品的外围尺寸，例如厚度尺寸；

步骤7，后处理工序，用于校平或裁边等，以得到合格的成品材料。

所述铜基合金粉末至少包含铜和锡，所述铜和锡之间的重量比为80～90∶6～10；根据需要，也可包括锌，所述铜、锡和锌之间的重量比为80～90∶6～10∶1～6；根据需要，也可包含铅，所述铜、锡和铅之间的重量比为80～90∶6～10∶1～6；根据需要，也可包括锌和铅，所述铜、锡、锌和铅之间的重量比为80～90∶6～10∶1～6∶1～6；以上只是列举了四种铜基合金粉末，但并不以此为限。所述铜基合金粉末可采用如下加工：用于熔炼混合均匀上述金属(铜和锡或铜、锡和锌或铜、锡和铅或铜、锡、锌和铅)；用于将混合均匀后的材料喷雾制成粒度小于0.15vmm的铜基金合金粉。

所述固体润滑剂粉末包含二硫化钼、石墨和氮化硼，所述铜基合金粉末、二硫化钼、石墨和氮化硼的重量比：87～96∶0.5～3∶3～8∶0.5～2。

所述石墨最好选择润滑性能和工艺性能都较佳的特殊石墨。

所述保护气氛是用于防止烧结过程中金属被氧化，可采用氢气或分解氨。

通过比较试验证实，本发明技术所制造的铜基弥散型双金属材料运用了固体润滑剂协同润滑技术，在关节轴承加速实验中具有更低的摩擦系数和更长的耐磨寿命。

材料	耐磨寿命(h)	摩擦系数
			背景技术生产材料	30～50	0.18～0.22
本发明技术生产材料	70～90	0.14～0.18

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims

1.铜基弥散型双金属自润滑型基材制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：

步骤1，混合步骤，用于混合铜基合金粉末和固体润滑剂粉末，所述固体润滑剂粉末包含二硫化钼、石墨和氮化硼，所述铜基合金粉末、二硫化钼、石墨和氮化硼的重量比：87～96:0.5～3：3～8：0.5～2；

步骤4，轧制步骤，用于将步骤3的金属板轧制成半成品；

2.根据权利要求1所述的铜基弥散型双金属自润滑型基材制备方法，其特征在于：所述铜基合金粉末包含铜和锡，所述铜和锡之间的重量比为80～90：6～10。

3.根据权利要求2所述的铜基弥散型双金属自润滑型基材制备方法，其特征在于：所述铜基合金粉末还包含锌，所述铜、锡和锌之间的重量比为80～90：6～10：1～6。

4.根据权利要求2所述的铜基弥散型双金属自润滑型基材制备方法，其特征在于：所述铜基合金粉末还包含铅，所述铜、锡和铅之间的重量比为80～90：6～10：1～6。

5.根据权利要求1所述的铜基弥散型双金属自润滑型基材制备方法，其特征在于：所述步骤3中，烧结时间为0.5～2小时；所述步骤5中，烧结时间为0.5～2小时。

6.根据权利要求1所述的铜基弥散型双金属自润滑型基材制备方法，其特征在于：它还包括如下步骤：

步骤6，精轧步骤，用于精轧步骤5的半成品。