CN102337427A - 一种镍基宽温带高温自润滑材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种镍基宽温带高温自润滑材料，其材料配方按重量百分比计算为：镍60-70，铬10-20，钼6-15，固体润滑剂5-10，其中：所述的镍铬钼组元以元素粉末或预合金粉末的形式加入，所述的固体润滑剂由二硫化钼、石墨和软金属按比例构成。其制备方法包括配料、混料、成型、烧结、复压五个步骤。本发明制备的镍基宽温带高温自润滑材料在室温至700℃温度范围内具有良好耐磨性能和自润滑减摩性能，具有使用温度区间宽和摩擦磨损性能好的的优点，本发明制备方法简单可行，制得的镍基宽温带高温自润滑材料，其宽温带自润滑性能良好，可有效拓展镍基宽温带高温自润滑材料市场应用前景。

Description

一种镍基宽温带高温自润滑材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种镍基宽温带高温自润滑材料，本发明还涉及该高温自润滑材料的制备方法。
背景技术
随着现代工业等领域的飞速发展，对于在高温下工作的减摩材料提出了更高的要求，从而使得材料在高温条件下的摩擦、磨损和润滑问题日益受到重视。通过研究开发高温金属基自润滑材料，有助于开发出应用于航空、航天、化工、冶金等诸多特殊工况领域的配套产品，也为开发出应用于高载荷、高温、高速以及高温腐蚀性气体或液体介质等特殊工况的产品提供了材料设计方案，可解决高温下润滑油脂无法解决的润滑问题。目前，很多具有700℃以下高温润滑的材料，如Ni-Cr-S系列高温自润滑材料，由于其固体润滑剂主要为反应生成物硫化铬，它的高温润滑性能良好而低温润滑性能不佳，所以其高温自润滑效果仅仅限于300-700℃的温度区间，往往难以满足在室温至700℃温度区间的稳定自润滑效果，导致机构无法在室温下正常启动运转而必须在预热至300℃温度以上时才能正常工作。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种在室温至700℃温度区间内具有良好自润滑性能的镍基宽温带高温自润滑材料。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种该镍基宽温带高温自润滑材料的制备方法。
为了解决上述第一个技术问题，本发明一种镍基宽温带高温自润滑材料，按重量百分比，包括下述组分：
镍 60-70，
铬 10-20，
钼 6-15，
固体润滑剂 5-10。
本发明一种镍基宽温带高温自润滑材料，所述的镍铬钼组元以元素粉末形式加入或镍铬钼中至少两种金属的预合金粉末的形式加入。
本发明一种镍基宽温带高温自润滑材料，所述的固体润滑剂按质量百分比，由下述组分组成：
二硫化钼 20-40；
石墨 10-30；
软金属 40-60
本发明一种镍基宽温带高温自润滑材料，所述软金属选自铜、银、铋、铅中的一种。
为了解决上述第二技术问题，本发明镍基宽温带高温自润滑材料的制备方法，包括如下步骤：
第一步：配料
按设计的合金组分配比称量镍、铬、钼及固体润滑剂组分物料；
第二步：混料
将称量好的各物料投入V型混料机中，混料时间60～180分钟；
第三步：成型
称取混合料，倒入钢模中，压制压力500～700MPa，保压时间1-3秒，随后脱模得到压制毛坯；
第四步：烧结
在真空或氢气气氛环境中，将压制毛坯从室温均匀加热到1050℃-1200℃，保温1.5小时，然后均匀冷却至250℃以下出炉，得到烧结坯；加热速度为每分钟8-10℃；冷却速度为每分钟6-8℃；
第五步：复压
将第四步所得烧结坯置于钢模中，压制压力600～800MPa，保压时间1-3秒后脱模，得到镍基宽温带高温自润滑材料。
本发明由于采用上述组分配比及制备方法，制备的镍基宽温带高温自润滑材料具有以下优点：
1、在室温至700℃高温均具有良好的自润滑减摩性能；
2、在使用过程中其摩擦磨损性能更加稳定可靠；
本发明制备的镍基宽温带高温自润滑材料同时含有比例恰当的高低温固体润滑剂，组织均匀，相对于很多具有700℃以下高温润滑的材料，在高温自润滑温度区间和摩擦磨损性能方面有较大的提高，而制造成本基本持平。
综上所述，本发明制备的镍基宽温带高温自润滑材料在室温至700℃温度范围内具有良好耐磨性能和自润滑减摩性能具有使用温度区间宽和摩擦磨损性能好的的优点，本发明制备方法简单可行，制得的镍基宽温带高温自润滑材料，其宽温带自润滑性能良好，可有效拓展镍基宽温带高温自润滑材料市场应用前景。
附图说明
附图1是本发明实施例2制备的镍基宽温带高温自润滑材料的室温摩擦系数-时间曲线；
附图2是本发明实施例2制备的镍基宽温带高温自润滑材料的300℃摩擦系数-时间曲线；
附图3是本发明实施例2制备的镍基宽温带高温自润滑材料的500℃摩擦系数-时间曲线；
附图4是本发明实施例2制备的镍基宽温带高温自润滑材料的700℃摩擦系数-时间曲线。
附图5是本发明实施例2制备的镍基宽温带高温自润滑材料的摩擦磨损-温度曲线。
附图5中，曲线1为实施例2制备的镍基宽温带高温自润滑材料的摩擦系数曲线；曲线2为实施例2制备的镍基宽温带高温自润滑材料的磨损率曲线。
从附图1-4可以看出，本发明实施例2制备的镍基宽温带高温自润滑材料，除图1中(室温下)初始的700秒磨合时摩擦系数变化比较大以外，其他温度下其平均摩擦系数在0.20-0.25之间。
从附图5可以看出，本发明实施例2制备的镍基宽温带高温自润滑材料，在室温至700℃温度段内，摩擦系数在0.2-0.25之间，磨损率相对比较小，可以满足在室温至700℃温度区间对磨损的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1.制备一种镍基宽温带高温自润滑材料，其中：镍70wt％，铬10wt％，钼10wt％，固体润滑剂10wt％，其中固体润滑剂由二硫化钼20wt％，石墨20wt％，铜60wt％三组分组成。其制备工艺包括如下步骤：将称量好的各物料投入V型混料机中混料时间180分钟；在钢模中压制毛坯，压制压力600MPa，保压时间3秒；在真空或氢气气氛环境中，加热速度为每分钟8-10℃将压制毛坯从室温升温均匀加热到1100℃，保温1.5小时，然后以冷却速度为每分钟6-8℃均匀冷却至温度低于250℃出炉；在钢模中复压得到镍基宽温带高温自润滑材料，压制压力700MPa，保压时间3秒后脱模。
本实施例制备的镍基宽温带高温自润滑材料的性能：
按模拟工况条件(8MPa，0.42m/s，大气环境，高速钢对偶)对镍基宽温带高温自润滑材料在高温试验机上进行试验。该镍基宽温带高温自润滑材料在各温度下的平均摩擦系数在0.17-0.25之间。试验后，试件的摩擦表面完整，无塌边、无裂纹。
实施例2.制备一种镍基宽温带高温自润滑材料，其中：镍68wt％，铬15wt％，钼8wt％，固体润滑剂9wt％，其中固体润滑剂由二硫化钼30wt％，石墨30wt％，银40wt％三组分组成。其制备工艺包括如下步骤：将称量好的各物料投入V型混料机中混料时间180分钟；在钢模中压制毛坯，压制压力650MPa，保压时间3秒；在真空或氢气气氛环境中，加热速度为每分钟8-10℃将压制毛坯从室温升温均匀加热到1150℃，保温1.5小时，然后以冷却速度为每分钟6-8℃均匀冷却至温度低于250℃出炉；在钢模中复压得到镍基宽温带高温自润滑材料，压制压力750MPa，保压时间3秒后脱模。
本实施例制备的镍基宽温带高温自润滑材料的性能：
按模拟工况条件(8MPa，0.42m/s，大气环境，高速钢对偶)对镍基宽温带高温自润滑材料在高温试验机上进行试验，结果见图1至图4。该镍基宽温带高温自润滑材料摩擦系数相对稳定，除去室温下图1中初始的700秒磨合情况，各温度下其平均摩擦系数在0.20-0.25之间。试验后，试件的摩擦表面完整，无塌边、无裂纹。
实施例3.制备一种镍基宽温带高温自润滑材料，其中：镍60wt％，铬20wt％，钼15wt％，固体润滑剂5wt％，其中固体润滑剂由二硫化钼40wt％，石墨10wt％，铅50wt％三组分组成。其制备工艺包括如下步骤：将称量好的各物料投入V型混料机中混料时间180分钟；在钢模中压制毛坯，压制压力700MPa，保压时间3秒；在真空或氢气气氛环境中，加热速度为每分钟8-10℃将压制毛坯从室温升温均匀加热到1200，保温1.5小时，然后以冷却速度为每分钟6-8℃均匀冷却至温度低于250℃出炉；在钢模中复压得到镍基宽温带高温自润滑材料，压制压力800MPa，保压时间3秒后脱模。
本实施例制备的镍基宽温带高温自润滑材料的性能：
按模拟工况条件(8MPa，0.42m/s，大气环境，高速钢对偶)对镍基宽温带高温自润滑材料在高温试验机上进行试验。该镍基宽温带高温自润滑材料在各温度下的平均摩擦系数在0.19-0.26之间。试验后，试件的摩擦表面完整，无塌边、无裂纹。

Claims (5)

1.一种镍基宽温带高温自润滑材料，按重量百分比，包括下述组分：
镍 60-70，
铬 10-20，
钼 6-15，
固体润滑剂 5-10。
2.根据权利要求1所述的一种镍基宽温带高温自润滑材料，其特征在于：所述的镍铬钼组元以元素粉末形式加入或镍铬钼中至少两种金属的预合金粉末的形式加入。
3.根据权利要求2所述的一种镍基宽温带高温自润滑材料，其特征在于：所述的固体润滑剂按质量百分比，由下述组分组成：
二硫化钼 20-40；
石墨 10-30；
软金属 40-60
4.根据权利要求3所述的一种镍基宽温带高温自润滑材料，其特征在于：所述软金属选自铜、银、铋、铅中的一种。
5.制备如权利要求1-4任意一项所述的镍基宽温带高温自润滑材料的方法，包括如下步骤：
第一步：配料
按设计的合金组分配比称量镍、铬、钼及固体润滑剂组分物料；
第二步：混料
将称量好的各物料投入V型混料机中，混料时间60～180分钟；
第三步：成型
称取混合料，倒入钢模中，压制压力500～700MPa，保压时间1-3秒，随后脱模得到压制毛坯；
第四步：烧结
在真空或氢气气氛环境中，将压制毛坯从室温均匀加热到1050℃-1200℃，保温1.5小时，然后均匀冷却至250℃以下出炉，得到烧结坯；加热速度为每分钟8-10℃；冷却速度为每分钟6-8℃；
第五步：复压
将第四步所得烧结坯置于钢模中，压制压力600～800MPa，保压时间1-3秒后脱模，得到镍基宽温带高温自润滑材料。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103343263A (zh) * 2013-07-08 2013-10-09 宝鸡泰华磁机电技术研究所有限公司 MoS2基自润滑耐磨抗腐蚀合金及其制备方法
CN105986147A (zh) * 2016-07-26 2016-10-05 中国科学院兰州化学物理研究所 一种宽温域镍基自润滑复合材料及其制备方法
CN108330332A (zh) * 2018-01-26 2018-07-27 中南大学 一种宽温域镍基自润滑复合材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101709412A (zh) * 2009-12-10 2010-05-19 洛阳轴研科技股份有限公司 一种镍基轴承保持架材料及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101709412A (zh) * 2009-12-10 2010-05-19 洛阳轴研科技股份有限公司 一种镍基轴承保持架材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘如铁等: "石墨添加量对热压镍铬钼-石墨复合材料性能的影响", 《粉末冶金技术》 *
刘如铁等: "镍合金基高温自润滑材料", 《粉末冶金材料科学与工程》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103343263A (zh) * 2013-07-08 2013-10-09 宝鸡泰华磁机电技术研究所有限公司 MoS2基自润滑耐磨抗腐蚀合金及其制备方法
CN103343263B (zh) * 2013-07-08 2015-01-21 宝鸡泰华磁机电技术研究所有限公司 MoS2基自润滑耐磨抗腐蚀合金及其制备方法
CN105986147A (zh) * 2016-07-26 2016-10-05 中国科学院兰州化学物理研究所 一种宽温域镍基自润滑复合材料及其制备方法
CN108330332A (zh) * 2018-01-26 2018-07-27 中南大学 一种宽温域镍基自润滑复合材料及其制备方法

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