CN102588441A - 由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承及其制造方法，其特征在于：所述冶金材料由重量百分比的一下原材料制成：C：35~40%，Cu:35~40%，其余为Fe，其中所述C和Cu的量相同。本发明还提供了该种含油轴承的制造方法，包括电镀包覆→混料→压制成型→还原烧结→精整→清洗→浸油等步骤。本发明的粉末冶金材料提高了石墨的含量，用本发明的粉末冶金材料制成的含油轴承，能适应300°C以下及低温-60°C以上的环境连续使用，填补了高温、低温对含油轴承需求的空白。
Description
技术领域
本发明涉及一种由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承，本发明还涉及该种含油轴承的制造方法。
背景技术
随着电机技术的不断发展和使用范围的拓宽，现有粉末冶金含油轴承（FZ1460、FZ2270以及目前公开的中国专利中的含油轴承（如申请号为200710193126.5中公开了一种由粉末冶金材料制成的高速自润滑含油轴承，其粉末冶金材料由重量分数的以下材料构成：P0.5-0.7%，MoS22-3%,石墨0.5-1%，余量为663青铜粉））已远远不能满足需要，因为目前含油轴承主要依赖于润滑油来适应高低温环境的需求，但常规润滑油的使用也仅限于高温180°C以下及低温-30°C以上，这就大大限制了电机行业的发展和自动化产业的延伸；若要拓宽含油轴承的使用范围，解决含油轴承在高温中失油和低温下润滑油凝固不能运转的情况，则只有对材料进行合金化减小材料的摩擦系数，提高材料的自润滑功能从而达到在高低温环境缺油自润滑使用的效果。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种耐高温和低温的粉末冶金材料制成的含油轴承，本发明还提供了该种轴承的制造方法。
为达到上述目的，本发明是这样实现的：一种由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承，其特征在于：选用的冶金材料由以下重量百分比的粉末原料构成：C：35~40% Cu:35~40% 其余为Fe，其中所述C和Cu的量相同。
本发明的粉末冶金材料提高了石墨的含量，用本发明的粉末冶金材料制成的含油轴承，能适应300°C以下及低温-60°C以上的环境连续使用，填补了高温、低温对含油轴承需求的空白。
在上述技术方案中，为了使得合金材料的性能更好，所述C、Cu、Fe分别来自-100目的石墨粉、-100目的铜粉和-100目的铁粉。
本发明的由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承的制造方法包括以下工艺步骤：混料→压制成型→还原烧结→精整→清洗→浸油，其特征在于：在混料之前先对石墨进行电镀包覆，将-100目的铜粉按1:1的比例电镀到-100目的石墨粉的表面，然后再按照权利要求1的原料比例加入-100目的铁粉进行混料。在混料之前增加电镀包覆的步骤，以便于在混料过程中合金更加均匀，使得合金的性能更好。
在上述技术方案中，为了提高合金的性能，所述混料的时间大于或等于1h。。
在上述技术方案中，为了能压制出更好的轴承压坯，使得轴承的性能更好：在压制成型之前将混合物料过100目筛子进行筛选，去掉不能通过的粉末，然后将筛过的混合物料装入成型机的料斗中，调试成型模具，加压到400Mpa，压制密度为6.4-6.5g/m3。
在上述技术方案中，为了能烧制出更好的轴承，使得轴承的性能更好：所述还原烧结是在高温网带电炉中进行，网带推进的速度为54~60mm/min，低温区为预热区，其温度为580~600°C， 高温区为烧结区，其温度为775~785°C ，降温区的温度为680~690°C，烧结炉内的保护气为氮气和氢气，它们的流量均为2.5-4Nm3/h ，烧结时间为: 2.5h。
在上述技术方案中：所述浸油的步骤为：将清洗后的产品置于真空浸油机中，在负一个大气压下将润滑油充分浸入轴承孔隙中，保压20-30min，使得含油率保证大于18%。
在上述技术方案中：所述润滑油为H-01型润滑油。该种型号的润滑油使得本发明的轴承能适应300°C以下及低温-60°C以上的环境连续使用。
对本发明的含油轴承的性能参数进行测定，其结果见表1：
对本发明含油轴承和常规国标含油轴承进行高低温实验结果如表2所示：
从上述三种含油轴承高低温实验结果分析，本发明含油轴承在高温300°C和低温-60°C条件仍能通过石墨自润滑达到良好的使用效果，而其余两款材质则在高温和低温润滑油失效的情况下失效。
本发明的有益效果是：本发明原材料来源广泛，制造成本低、本发明的含油轴承能适应300°C以下及低温-60°C以上的环境连续使用，填补了高温、低温对含油轴承需求的空白。
具体实施方式
实施例1：
（1）、准备原材料：按以下重量百分比取原材料：-100目的石墨粉35%，-100目的铜粉35%，-100目的铁粉30%，
（2）电镀包覆，将-100目的铜粉按1:1的比例电镀到石墨粉的表面；
（3）混料：将电镀好的石墨和铁粉充分混合均匀，混料时间至少为1h。
（4）成型压制：将混合物料过100目筛子进行筛选，去掉不能通过的粉末，然后将筛过的混合物料装入成型机的料斗中，调试成型模具，加压到400Mpa，压制密度为6.4-6.5g/m3。
（5）还原烧结：将压制成型的毛坯放入高温网带电炉中进行还原烧结，网带推进的速度为54~60mm/min，低温区为预热区，其温度为580~600°C， 高温区为烧结区，其温度为775~785°C ，降温区的温度为680~690°C，烧结炉内的保护气为氮气和氢气，它们的流量均为2.5-4Nm3/h ，烧结时间为: 2.5h。
（6）精整：将烧结后的压坯按要求尺寸进行精整，使其达到客户的技术要求。
（7）、清洗：将精整后的产品倒入超声波清洗机内进行清洗15分钟后烘干，去掉附在表面的杂质和污垢。
（8）浸油:将清洗后的产品置于真空浸油机，在负一个大气压下将H-01专用润滑油充分浸入轴承孔隙中，保压20分钟后,使得含油率保证在18%以上，方可包装。
实施例2：
（1）、准备原材料：按以下重量百分比取原材料：-100目的石墨粉40%，-100目的铜粉40%，-100目的铁粉20%，
（2）电镀包覆，将-100目的铜粉按1:1的比例电镀到石墨粉的表面；
（3）混料：将电镀好的石墨和铁粉充分混合均匀，混料时间至少为1h。
（4）成型压制：将混合物料过100目筛子进行筛选，去掉不能通过的粉末，然后将筛过的混合物料装入成型机的料斗中，调试成型模具，加压到400Mpa，压制密度为6.4-6.5g/m3。
（5）还原烧结：将压制成型的毛坯放入高温网带电炉中进行还原烧结，网带推进的速度为54~60mm/min，低温区为预热区，其温度为580~600°C， 高温区为烧结区，其温度为775~785°C ，降温区的温度为680~690°C，烧结炉内的保护气为氮气和氢气，它们的流量均为2.5-4Nm3/h ，烧结时间为: 2.5h。
（6）精整：将烧结后的压坯按要求尺寸进行精整，使其达到客户的技术要求。
（7）、清洗：将精整后的产品倒入超声波清洗机内进行清洗15分钟后烘干，去掉附在表面的杂质和污垢。
（8）浸油:将清洗后的产品置于真空浸油机，在负一个大气压下将H-01专用润滑油充分浸入轴承孔隙中，保压30分钟后,使得含油率保证在18%以上，方可包装。
Claims (8)
1.一种由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承，其特征在于：选用的冶金材料由以下重量百分比的粉末原料构成：C：35~40% Cu:35~40% 其余为Fe，其中所述C和Cu的量相同。
2.根据权利要求1所述由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承，其特征在于：所述C、Cu、Fe分别来自-100目的石墨粉、-100目的铜粉和-100目的铁粉。
3.一种制造权利要求1或2所述由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承的方法，包括以下工艺步骤：混料→压制成型→还原烧结→精整→清洗→浸油，其特征在于：在混料之前先对石墨进行电镀包覆，将-100目的铜粉按1:1的比例电镀到-100目的石墨粉的表面，然后再按照权利要求1的原料比例加入-100目的铁粉进行混料。
4.根据权利要求3所述制造由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承的方法，其特征在于：所述混料的时间大于或等于1h。
5.根据权利要求3所述制造由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承的方法，其特征在于：在压制成型之前将混合物料过100目筛子进行筛选，去掉不能通过的粉末，然后将筛过的混合物料装入成型机料斗中，调试成型模具，加压到400Mpa，压制密度为6.4-6.5g/m3。
6.根据权利要求3所述制造由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承的方法，其特征在于：所述还原烧结是在高温网带电炉中进行，网带推进的速度为54~60mm/min，低温区为预热区，其温度为580~600°C， 高温区为烧结区，其温度为775~785°C ，降温区的温度为680~690°C，烧结炉内的保护气为氮气和氢气，它们的流量均为2.5-4Nm3/h ，烧结时间为: 2.5h。
7.根据权利要求4-6任一项所述制造由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承的方法，其特征在于：所述浸油的步骤为：将清洗后的产品置于真空浸油机中，在负一个大气压下将润滑油充分浸入轴承孔隙中，保压20-30min，使得含油率保证大于18%。
8.根据权利要求7所述制造由粉末冶金材料制成的耐高低温含油轴承的方法，其特征在于：所述润滑油为H-01型润滑油。
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