CN104805349A - 轴承材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轴承材料的制备方法，所述制备方法由如下步骤组成：步骤一，取Si粉，Mn粉，Cr粉，Mo粉，Ni粉，W粉，Fe粉，混合均匀，得金属粉末；步骤二，取MoS2、C和碳化铬，加入步骤一所得金属粉末中，放入球磨筒内进行研磨，得混合料；步骤三，获得轴瓦毛坯；步骤四，在氩气或氮气保护氛围下，取轴瓦毛坯烧结，烧结温度为1180℃-1190℃，以15-20℃/min的升温速率进行升温，保温3-5小时；步骤五，取步骤四得到的轴瓦毛坯，冷却至室温，去除表面氧化层，进行表面磨削、去毛刺和倒角处理，即得所述轴承材料。本发明通过合理组合轴承材料中的元素重量及其含量，提升了轴承材料的性能。

Description

轴承材料的制备方法
技术领域
本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种轴承材料的制备方法。
背景技术
轴承是当代机械设备的重要零部件，其主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。其中滚动轴承已经标准化、系列化，但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大，价格也较高。滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成；按滚动体的形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。随着工业制造的发展，对轴承的要求也越来越高，要求轴承材料环保安全不含有有害成分，轴承材料具有高强度，同时轴承能够适应不同的环境和工况，具有抗应力腐蚀和化学腐蚀的能力。
除了考虑轴承的材质，对轴承使用所必需的润滑油的性能要求也在逐渐提高。润滑油用以减少摩擦，保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用，石油润滑油的用量占总用量90％以上，润滑油主要用于减少运动部件表面间的摩擦，同时对机器设备具有冷却、密封、防腐、防锈、绝缘、功率传送、清洗杂质等作用。润滑油最主要的性能是粘度、氧化安定性和润滑性，它们与润滑油馏分的组成密切相关。粘度是反映润滑油流动性的重要质量指标。不同的使用条件具有不同的粘度要求。重负荷和低速度的机械要选用高粘度润滑油。润滑性表示润滑油的减磨性能。
因而，如何选择轴承材料，同时选择配合使用的润滑油，对于提升轴承的整体使用性能具有至关重要的意义。
发明内容
在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本发明提供一种轴承材料的制备方法，所述制备方法由如下步骤组成：
步骤一，取Si粉，Mn粉，Cr粉，Mo粉，Ni粉，W粉，Fe粉，混合均匀，得金属粉末；
步骤二，取MoS2、C和碳化铬，加入步骤一所得金属粉末中，放入球磨筒内进行研磨，得混合料；
步骤三，取混合料用滑动轴承轴瓦模具在1300-1600kg/cm2的压力下压模成型，压制过程保持压力的平稳，并保持2-4小时，获得轴瓦毛坯；
步骤四，在氩气或氮气保护氛围下，取轴瓦毛坯烧结，烧结温度为1180℃-1190℃，以15-20℃/min的升温速率进行升温，达到设置温度后保温3-5小时；
步骤五，取步骤四得到的轴瓦毛坯，冷却至室温，去除表面氧化层，进行表面磨削、去毛刺和倒角处理，即得所述轴承材料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明通过合理组合轴承材料中的元素重量及其含量，提升了轴承材料的性能，制备出的轴承材料具有非常好的耐磨损性能，在300℃以上运行的使用寿命比现有的轴承寿命至少提高4倍以上，可广泛应用于能源、化工、钢铁冶金等重型机械装备中，同时轴承材料的耐高温性能可提升30％以上，具有意向不到的技术效果。
具体实施方式
下面来说明本发明的实施例。在本发明的一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
实施例1
本实施例涉及一种轴承材料的制备方法，所述轴承材料的制备方法由如下步骤组成：
按100重量份计，取C0.65，Si0.45，Mn0.8，Cr1.0，Mo0.15，Ni6，MoS28，W2，碳化铬6，P≤0.015，S≤0.015，余量为Fe以及不可避免的杂质；
步骤一，取Si粉，Mn粉，Cr粉，Mo粉，Ni粉，W粉，Fe粉，混合均匀，得金属粉末；
步骤二，取MoS2、C和碳化铬，加入步骤一所得金属粉末中，放入球磨筒内进行研磨，得混合料；
步骤三，取混合料用滑动轴承轴瓦模具在1300kg/cm2的压力下压模成型，压制过程保持压力的平稳，并保持2小时，获得轴瓦毛坯；
步骤四，在氩气或氮气保护氛围下，取轴瓦毛坯烧结，烧结温度为1180℃，以15℃/min的升温速率进行升温，达到设置温度后保温3小时；
步骤五，取步骤四得到的轴瓦毛坯，冷却至室温，去除表面氧化层，进行表面磨削、去毛刺和倒角处理，即得所述轴承材料。
本实施例的实施效果如下：本发明通过合理组合轴承材料中的元素重量及其含量，提升了轴承材料的性能，制备出的轴承材料具有非常好的耐磨损性能，在300℃以上运行的使用寿命比现有的轴承寿命提高4倍以上，可广泛应用于能源、化工、钢铁冶金等重型机械装备中，同时轴承材料的耐高温性能提升30％，具有意向不到的技术效果。
实施例2
本实施例涉及一种轴承材料的制备方法，所述轴承材料的制备方法由如下步骤组成：
按100重量份计，取C0.70，Si0.55，Mn0.95，Cr1.4，Mo0.2，Ni10，MoS216，W6，碳化铬8，P≤0.012，S≤0.012，余量为Fe以及不可避免的杂质；
步骤一，取Si粉，Mn粉，Cr粉，Mo粉，Ni粉，W粉，Fe粉，混合均匀，得金属粉末；
步骤二，取MoS2、C和碳化铬，加入步骤一所得金属粉末中，放入球磨筒内进行研磨，得混合料；
步骤三，取混合料用滑动轴承轴瓦模具在1600kg/cm2的压力下压模成型，压制过程保持压力的平稳，并保持4小时，获得轴瓦毛坯；
步骤四，在氩气或氮气保护氛围下，取轴瓦毛坯烧结，烧结温度为1190℃，以20℃/min的升温速率进行升温，达到设置温度后保温5小时；
步骤五，取步骤四得到的轴瓦毛坯，冷却至室温，去除表面氧化层，进行表面磨削、去毛刺和倒角处理，即得所述轴承材料。
本实施例的实施效果如下：本发明通过合理组合轴承材料中的元素重量及其含量，提升了轴承材料的性能，制备出的轴承材料具有非常好的耐磨损性能，在300℃以上运行的使用寿命比现有的轴承寿命提高4倍以上，可广泛应用于能源、化工、钢铁冶金等重型机械装备中，同时轴承材料的耐高温性能提升35％，具有意向不到的技术效果。
实施例3
本实施例涉及一种轴承材料的制备方法，所述轴承材料的制备方法由如下步骤组成：
按100重量份计，取C0.66，Si0.48，Mn0.85，Cr1.1，Mo0.16，Ni7，MoS210，W3，碳化铬6.5，P≤0.010，S≤0.010，余量为Fe以及不可避免的杂质；
步骤一，取Si粉，Mn粉，Cr粉，Mo粉，Ni粉，W粉，Fe粉，混合均匀，得金属粉末；
步骤二，取MoS2、C和碳化铬，加入步骤一所得金属粉末中，放入球磨筒内进行研磨，得混合料；
步骤三，取混合料用滑动轴承轴瓦模具在1500kg/cm2的压力下压模成型，压制过程保持压力的平稳，并保持3小时，获得轴瓦毛坯；
步骤四，在氩气或氮气保护氛围下，取轴瓦毛坯烧结，烧结温度为1185℃，以16℃/min的升温速率进行升温，达到设置温度后保温4小时；
步骤五，取步骤四得到的轴瓦毛坯，冷却至室温，去除表面氧化层，进行表面磨削、去毛刺和倒角处理，即得所述轴承材料。
本实施例的实施效果如下：本发明通过合理组合轴承材料中的元素重量及其含量，提升了轴承材料的性能，制备出的轴承材料具有非常好的耐磨损性能，在300℃以上运行的使用寿命比现有的轴承寿命提高5倍以上，可广泛应用于能源、化工、钢铁冶金等重型机械装备中，同时轴承材料的耐高温性能提升43％，具有意向不到的技术效果。
实施例4
本实施例涉及一种轴承材料的制备方法，所述轴承材料的制备方法由如下步骤组成：
按100重量份计，取C0.68，Si0.50，Mn0.90，Cr1.3，Mo0.19，Ni9，MoS214，W5，碳化铬7.5，P≤0.010，S≤0.010，余量为Fe以及不可避免的杂质；
步骤一，取Si粉，Mn粉，Cr粉，Mo粉，Ni粉，W粉，Fe粉，混合均匀，得金属粉末；
步骤二，取MoS2、C和碳化铬，加入步骤一所得金属粉末中，放入球磨筒内进行研磨，得混合料；
步骤三，取混合料用滑动轴承轴瓦模具在1500kg/cm2的压力下压模成型，压制过程保持压力的平稳，并保持3小时，获得轴瓦毛坯；
步骤四，在氩气或氮气保护氛围下，取轴瓦毛坯烧结，烧结温度为1187℃，以17℃/min的升温速率进行升温，达到设置温度后保温5小时；
步骤五，取步骤四得到的轴瓦毛坯，冷却至室温，去除表面氧化层，进行表面磨削、去毛刺和倒角处理，即得所述轴承材料。
本实施例的实施效果如下：本发明通过合理组合轴承材料中的元素重量及其含量，提升了轴承材料的性能，制备出的轴承材料具有非常好的耐磨损性能，在300℃以上运行的使用寿命比现有的轴承寿命提高5倍以上，可广泛应用于能源、化工、钢铁冶金等重型机械装备中，同时轴承材料的耐高温性能提升42％，具有意向不到的技术效果。
实施例5
本实施例涉及一种轴承材料的制备方法，所述轴承材料的制备方法由如下步骤组成：
按100重量份计，取C0.67，Si0.49，Mn0.88，Cr1.2，Mo0.17，Ni8，MoS212，W4，碳化铬7，P≤0.012，S≤0.012，余量为Fe以及不可避免的杂质；
步骤一，取Si粉，Mn粉，Cr粉，Mo粉，Ni粉，W粉，Fe粉，混合均匀，得金属粉末；
步骤二，取MoS2、C和碳化铬，加入步骤一所得金属粉末中，放入球磨筒内进行研磨，得混合料；
步骤三，取混合料用滑动轴承轴瓦模具在1550kg/cm2的压力下压模成型，压制过程保持压力的平稳，并保持3.5小时，获得轴瓦毛坯；
步骤四，在氩气或氮气保护氛围下，取轴瓦毛坯烧结，烧结温度为1186℃，以17℃/min的升温速率进行升温，达到设置温度后保温4.5小时；
步骤五，取步骤四得到的轴瓦毛坯，冷却至室温，去除表面氧化层，进行表面磨削、去毛刺和倒角处理，即得所述轴承材料。
本实施例的实施效果如下：本发明通过合理组合轴承材料中的元素重量及其含量，提升了轴承材料的性能，制备出的轴承材料具有非常好的耐磨损性能，在300℃以上运行的使用寿命比现有的轴承寿命提高6倍以上，可广泛应用于能源、化工、钢铁冶金等重型机械装备中，同时轴承材料的耐高温性能提升48％，具有意向不到的技术效果。
进一步地，申请人发现，本发明的轴承与如下配方的润滑油配合使用，能够进一步提升轴承的使用性能，轴承用润滑油由如下重量份数的各组分组成：
      
      
综上所述，本发明通过合理组合轴承材料中的元素重量及其含量，提升了轴承材料的性能，制备出的轴承材料具有非常好的耐磨损性能，在300℃以上运行的使用寿命比现有的轴承寿命至少提高4倍以上，可广泛应用于能源、化工、钢铁冶金等重型机械装备中，同时轴承材料的耐高温性能可提升30％以上，具有意向不到的技术效果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种轴承材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法由如下步骤组成：
步骤一，取Si粉，Mn粉，Cr粉，Mo粉，Ni粉，W粉，Fe粉，混合均匀，得金属粉末；
步骤二，取MoS2、C和碳化铬，加入步骤一所得金属粉末中，放入球磨筒内进行研磨，得混合料；
步骤三，取混合料用滑动轴承轴瓦模具在1300-1600kg/cm2的压力下压模成型，压制过程保持压力的平稳，并保持2-4小时，获得轴瓦毛坯；
步骤四，在氩气或氮气保护氛围下，取轴瓦毛坯烧结，烧结温度为1180℃-1190℃，以15-20℃/min的升温速率进行升温，达到设置温度后保温3-5小时；
步骤五，取步骤四得到的轴瓦毛坯，冷却至室温，去除表面氧化层，进行表面磨削、去毛刺和倒角处理，即得所述轴承材料。
2.根据权利要求1所述的轴承材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述压力为1500kg/cm2。
3.根据权利要求1所述的轴承材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述保持的时间为3小时。
4.根据权利要求1所述的轴承材料的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述烧结温度为1185℃-1187℃。
5.根据权利要求1所述的轴承材料的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述升温速率为16-18℃/min。
6.根据权利要求1所述的轴承材料的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述保温的时间为4小时。
7.根据权利要求1所述的轴承材料的制备方法，其特征在于，所述轴承材料的组分如下：C0.65-0.70，Si0.45-0.55％，Mn0.8-0.95％，Cr1.0-1.4％，Mo0.15-0.20％，Ni6-10％，MoS28-16％，W2-6％，碳化铬6-8％，P≤0.015％，S≤0.015％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
8.根据权利要求1所述的轴承材料的制备方法，其特征在于，所述轴承材料的组分如下：C0.66-0.68，Si0.48-0.50％，Mn0.85-0.90％，Cr1.1-1.3％，Mo0.16-0.19％，Ni7-9％，MoS210-14％，W3-5％，碳化铬6.5-7.5％，P≤0.012％，S≤0.012％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
9.根据权利要求1所述的轴承材料的制备方法，其特征在于，C0.67，Si0.49％，Mn0.88％，Cr1.2％，Mo0.17％，Ni8％，MoS212％，W4％，碳化铬7％，P≤0.010％，S≤0.010％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
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