CN103556057A - 一种粉末冶金滑动轴承及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉末冶金滑动轴承，其特征在于，由下列重量份的原料制成：镍2.0-2.2、锡0.5-0.7、锌3.5-3.7、石墨1.0-1.2、铋0.1-0.2、铜2.3-2.5、三氧化二铝0.4-0.6、硫化锰0.3-0.4、Bi2O30.5-0.8、ZrO20.3-0.4、Nb2O50.1-0.2、聚酰胺蜡微粉2.0-2.5、铁粉90-92、助剂1-2；本发明利用石墨的减摩特性与铋的抗粘着特性的协同作用取代轴承材料中铅的作用；本发明添加抗粘着性能较好的无毒金属元素铋，改善了单纯石墨抗粘着特性的不足，尽量降低石墨的用量，提高滑动轴承的强度和韧性问题，而且符合环保的趋势。

Description

一种粉末冶金滑动轴承及其制备方法
技术领域
本发明涉及粉末冶金领域，特别是一种粉末冶金滑动轴承及其制备方法。
背景技术
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。粉末冶金结构件制品材料成分不受熔炼限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它结构组分，并且在相当大的范围内根据要求进行调整，进而在力学性能上能达到与钢件匹配的效果。
粉末冶金机械化程度高，既能减少人员，又能提高效率，进而节约成本。粉末冶金技术能取代传统的制造工艺，为广大传统企业节约成本。
含铅铜基滑动轴承材料具有较好的减摩、抗粘着等特性。然而，铅及其化合物属剧毒物质，使用含铅产品会给人类环境带来不可忽视的危害。对铜基滑动轴承材料而言，如何在无铅条件下仍保持良好减摩、抗粘着等特性，显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种粉末冶金滑动轴承及其制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种粉末冶金滑动轴承，由下列重量份的原料制成：镍2.0-2.2、锡0.5-0.7、锌3.5-3.7、石墨1.0-1.2、铋0.1-0.2、铜2.3-2.5、三氧化二铝0.4-0.6、硫化锰0.3-0.4、Bi2O30.5-0.8、ZrO20.3-0.4、Nb2O50.1-0.2、聚酰胺蜡微粉2.0-2.5、铁粉90-92、助剂1-2；
所述助剂由下列重量份的原料制成：铁粉3-4、氧化锌1-2、异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯1-2、高岭土2-3、聚乙烯醇2-3、碳纤维1-2、硫酸亚铁2-3、三聚磷酸钠1-2、云母粉3-4、交联剂 TAIC1-2、硬脂酸锌1-2。制备方法是将铁粉、氧化锌、硫酸亚铁、三聚磷酸钠、云母粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70℃，在1200-1500转/分下搅拌1-2小时，即得。
本发明所述粉末冶金滑动轴承，由以下具体步骤制成：
（1）将镍、锡、锌、铋、铜、三氧化二铝、铁粉、Bi2O3、ZrO2、Nb2O5混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在12-15Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下600-750℃进行烧结8-10小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛；
（2）将其它剩余成分混合均匀；
（3）将步骤（1）、（2）物料在62-66℃下混合搅拌均匀70-90分钟后，装入模具，压制成坯；
（4）将压坯放在烧结炉中，以8-12℃/分钟速率升温至450-550℃条件下烧结1-2小时，再以6-8℃/分钟速率升温至800-850℃条件下烧结1.5-2小时;然后以5-7℃/分钟速率升温至1050-1150℃条件下烧结2-3小时；空气中冷却至室温即可。
本发明利用石墨的减摩特性与铋的抗粘着特性的协同作用取代轴承材料中铅的作用；本发明添加抗粘着性能较好的无毒金属元素铋，改善了单纯石墨抗粘着特性的不足，尽量降低石墨的用量，提高滑动轴承的强度和韧性问题，而且符合环保的趋势。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种粉末冶金滑动轴承，由下列重量份（公斤）的原料制成：镍2.0、锡0.5、锌3.5、石墨1.0、铋0.1、铜2.3、三氧化二铝0.4、硫化锰0.3、Bi2O30.5、ZrO20.3、Nb2O50.1、聚酰胺蜡微粉2.0、铁粉90、助剂1-2；
所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：铁粉4、氧化锌2、异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯1、高岭土3、聚乙烯醇3、碳纤维1、硫酸亚铁3、三聚磷酸钠1、云母粉3、交联剂 TAIC2、硬脂酸锌1。制备方法是将铁粉、氧化锌、硫酸亚铁、三聚磷酸钠、云母粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70℃，在1200-1500转/分下搅拌1-2小时，即得。本发明所述粉末冶金滑动轴承，由以下具体步骤制成：
（1）将镍、锡、锌、铋、铜、三氧化二铝、铁粉、Bi2O3、ZrO2、Nb2O5混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在12-15Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下600-750℃进行烧结8-10小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛；
（2）将其它剩余成分混合均匀；
（3）将步骤（1）、（2）物料在62-66℃下混合搅拌均匀70-90分钟后，装入模具，压制成坯；
（4）将压坯放在烧结炉中，以8-12℃/分钟速率升温至450-550℃条件下烧结1-2小时，再以6-8℃/分钟速率升温至800-850℃条件下烧结1.5-2小时;然后以5-7℃/分钟速率升温至1050-1150℃条件下烧结2-3小时；空气中冷却至室温即可。
经过检测，本发明法兰的硬度：HRC65；抗拉强度：1050MPa 。

Claims (2)

1.一种粉末冶金滑动轴承，其特征在于，由下列重量份的原料制成：镍2.0-2.2、锡0.5-0.7、锌3.5-3.7、石墨1.0-1.2、铋0.1-0.2、铜2.3-2.5、三氧化二铝0.4-0.6、硫化锰0.3-0.4、Bi2O30.5-0.8、ZrO20.3-0.4、Nb2O50.1-0.2、聚酰胺蜡微粉2.0-2.5、铁粉90-92、助剂1-2；
所述助剂由下列重量份的原料制成：铁粉3-4、氧化锌1-2、异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯1-2、高岭土2-3、聚乙烯醇2-3、碳纤维1-2、硫酸亚铁2-3、三聚磷酸钠1-2、云母粉3-4、交联剂 TAIC1-2、硬脂酸锌1-2;制备方法是将铁粉、氧化锌、硫酸亚铁、三聚磷酸钠、云母粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70℃，在1200-1500转/分下搅拌1-2小时，即得。
2.根据权利要求1所述粉末冶金滑动轴承，其特征在于，由以下具体步骤制成：
（1）将镍、锡、锌、铋、铜、三氧化二铝、铁粉、Bi2O3、ZrO2、Nb2O5混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在12-15Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下600-750℃进行烧结8-10小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛；
（2）将其它剩余成分混合均匀；
（3）将步骤（1）、（2）物料在62-66℃下混合搅拌均匀70-90分钟后，装入模具，压制成坯；
（4）将压坯放在烧结炉中，以8-12℃/分钟速率升温至450-550℃条件下烧结1-2小时，再以6-8℃/分钟速率升温至800-850℃条件下烧结1.5-2小时;然后以5-7℃/分钟速率升温至1050-1150℃条件下烧结2-3小时；空气中冷却至室温即可。
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