CN1055397A - 耐热耐磨自润滑材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为耐热耐磨自润滑材料及其制造方法。
其特征是以铁为主要成分,基体相为珠光体,加入了
锰、铬、钴元素,提高材料的热强性和耐磨性,同时加
入了石墨、二硫化钼、青铜和共晶磷铁等,提高耐磨性
和降低摩擦系数。在制造方法上,采用电火花烧结或
热压烧结。材料组织致密,本发明材料具有优异的物
理性能和机械性能,可在500℃温度以下长期工作。
主要用于制作冶金、机械、化工等部门在高温下工作
的大尺寸自润滑轴承等零部件。
Description
本发明涉及粉末冶金材料及其制造方法。主要适用于冶金、机械、化工等部门制作耐热耐磨自润滑的大尺寸零部件。
现有的自润滑材料多为铁基的,由于成本低廉,故应用广泛。传统的铁基自润滑材料有两种:一是浸油式的,基体有一定的孔隙度,靠油膜润滑,其强度和使用温度都较低;二是非浸油式的,通常要加入一定量的低熔点金属,而合金元素和固体润滑剂的加入量有限,加上采用一般的烧结工艺制成,故存在一定的孔隙度,致使使用温度低,润滑性和耐磨性不令人满意,热强性也较差(昭58-133346A、昭58-133347A)。
本发明的目的在于提供一种热强性高,并具有高耐磨性和低摩擦系数的全致密自润滑材料及其制造方法。
其主要技术方案是在材料的成分设计上,除以铁为主要成分外,一是加入锰、铬、钴合金元素,提高热强性和耐磨性,二是加入石墨、二硫化钼(或二硫化钨),降低摩擦系数,三是加入青铜、共晶磷铁,提高耐磨性,降低烧结温度;在制造方法上,采用电火花烧结或热压烧结,可得到孔隙度极低的全致密的烧结材料。
本发明自润滑材料的化学成分(重量%)为:青铜或铜中任一种5~30%,钴2~5%,锰2.0~7.0%,铬1.0~3.0%,共晶磷铁(Fe3P或Pe2P)3~6%,石墨3~15%,二硫化钼或二硫化钨中任一种2~5%,其余为铁。其中青铜的化学成分(重量%)为:锡5~7%,锌5~7%,铅2~4%余为铜。
本发明自润滑材料的主要成分为铁,采用-200目的还原铁粉或雾化铁粉。铁在烧结过程中,可和石墨碳素形成珠光体,珠光体为基体相,有良好的耐磨性。
锰和铬可强化铁素体,并产生少量的合金渗碳体,达到复合强化基体相的目的,有效地提高了材料的热强性和耐磨性。锰和铬可以以锰铁和铬铁的形式加入,粉碎后,过200目筛。所加入的钴采用微米级的钴粉,钴在烧结时可与铁完全固溶,使材料的热强性大大提高。
所加入的青铜采用-200目的雾化粉末,而铜采用-300目的电解粉末,它们可提高材料的导热性和耐磨性,降低材料的烧结温度,使材料易于致密化。
材料中的共晶磷铁,以Fe3P或Fe2P形式存在,目的是提高材料的耐磨性,而又不至于研磨对偶金属。它是将共晶态的磷铁合金经粉碎后,过200目筛使用。
本发明的自润滑材料中,石墨和二硫化钼(或二硫化钨)是两种固体润滑剂。石墨采用-300目的化学纯粉剂。石墨在450~500℃时,摩擦系数较低,和对偶金属有很大的分子结合力,减磨性不随摩擦方向的变化而变化,热稳定性和化学稳定性较高,特别适用于500℃温度以下工作。二硫化钼(或二硫化钨)粉剂,粒度细小,与对偶金属亲合力很强,在烧结中,有少量分解,分解的钼(或钨)可强化基体相,而硫和铁形成硫化铁,它具有很好的润滑性。
本发明所述的自润滑材料采用粉末冶金工艺制成。合金中各组份均采用粉末,按其化学成分范围配料后,充分混合均匀,然后装模,随之烧结成形。
烧结工艺采用电火花烧结或热压烧结。
电火花烧结分两个阶段进行:第一阶段为轻压跟踪-放电活化阶段,轻压跟踪压力为1-3MPa,温度从室温至600℃,时间5~10分钟;第二阶段为重压成形-热塑变致密化阶段,重压成形压力为23~28MPa,温度600~1050℃,时间3~6分钟;停电后继续保压2~3分钟,以利于合金元素的充分扩散。
采用热压烧结工艺时,感应加热和直接通电加热均可。所施加的压力分初压和二次加压,初压压力6~8MPa,温度600~800℃时间10~15分钟,二次加压压力为15~25MPa,温度800~1100℃,时间20-30分钟,停电后继续保压3~5分钟。
电火花烧结和热压烧结均在大气中进行。
与传统的铁基自润滑材料相比,根据本发明的化学成分和制造方法所制得自润滑材料,组织致密,几乎无孔隙,同时,基体相被锰、铬、钴元素大幅度地强化,大大地提高了材料的耐磨性和热强性,同时,共晶磷铁和固体润滑剂均匀地分布在基体中,进一步提高了材料的耐磨性,并使材料的减摩性得到了保证。该自润滑材料与对偶金属(如钢质材料)干摩擦时,可在对偶金属的表面上形成一层很薄的转移润滑层,与对偶金属组成良好的自润滑摩擦副。可在500℃温度以下长期工作。
本发明的自润滑材料,具有优异的物理性能和机械性能;密度为5.5~7.0g/cm3;硬度HB190~270;抗压强度690~890MPa;与钢的干摩擦系数,室温下为0.05~0.1,480℃温度下为0.05~0.12。
实施例
根据本发明所述的化学成分和制造方法,制备了四批自润滑材料。按化学成分和粒度要求配料(所有料均为粉剂)后,分别在混料机中混料,充分混合均匀后,分别装模,第1、2批号采用电火花烧结,第3、4批号采用热压烧结。四个批号的化学成分如表1所示,电火花烧结和热压烧结的工艺参数分别于表2和表3所示,表4列出了最终产品的性能。
表1 实施例的化学成分(重量%)
批号 | 青铜 | Co | Mn | Cr | 共晶磷铁 | 石墨 | 二硫化钼 | Fe |
1 | 5 | 3 | 2.6 | 1.9 | Fe2P4 | 12 | 3 | 余 |
2 | 9 | 5 | 5.3 | 2.6 | Fe2P6 | 6 | 2 | 余 |
3 | Cu15 | 2 | 2.0 | 1.3 | Fe2P3 | 5 | 2 | 余 |
4 | Cu22 | 2 | 2.0 | 1.3 | Fe2P3 | 4 | 二硫化钨2 | 余 |
表1中,青铜的化学组成(重量%)为:批号1中锡6.1%,锌5.9%,铅3.2%,余为铜;批号2中锡6.4%,锌5.5%,铅2.5%,余为铜。
表2 实施例电火花烧结工艺参数
批号 | 第一阶段 | 第二阶段 | 停电后保压时间分钟 | ||||
压力MPa | 时间分钟 | 温度℃ | 压力MPa | 时间分钟 | 温度℃ | ||
1 | 1.5 | 7 | 600 | 27 | 4 | 1040 | 3 |
2 | 2.8 | 6 | 590 | 25 | 6 | 1050 | 2.5 |
表3 实施例压热烧结工艺参数
批号 | 初压 | 二次加压 | 停电后保压时间分钟 | ||||
压力MPa | 时间分钟 | 温度℃ | 压力MPa | 时间分钟 | 温度℃ | ||
3 | 7 | 15 | 800 | 21 | 27 | 1080 | 3 |
4 | 7.8 | 11 | 780 | 17 | 30 | 1050 | 4 |
表4 实施例最终产品性能
批号 | 密度g/cm3 | 硬度HB | 抗压强度MPa | 与钢的干摩擦系数 | 孔隙度% | |
室温 | 480℃ | |||||
1 | 5.6 | 228 | 745 | 0.08 | 0.10 | <0.5 |
2 | 6.5 | 267 | 880 | 0.06 | 0.08 | ″ |
3 | 6.8 | 206 | 701 | 0.09 | 0.10 | ″ |
4 | 6.9 | 195 | 708 | 0.10 | 0.11 | ″ |
Claims (4)
1、一种耐热耐磨自润滑材料,其特征在于化学成分(重量%)为:青铜或铜中任一种5~30%,钴2~5%,锰2.0~7.0%,铬1.0~3.0%,共晶磷铁(Fe3P或Fe2P)3~6%,石墨3~15%,二硫化钼或二硫化钨中任一种2~5%,其余为铁。
2、一种权利要求1所述的自润滑材料的制造方法,采用粉末冶金工艺,各组份的粉末经配料和充分混合均匀后装模,随之烧结,其特征在于烧结工艺采用电火花烧结或热压烧结:
电火花烧结分两个阶段,第一阶段为轻压跟踪一放电活化阶段,第二阶段为重压成形-热塑变致密化阶段;烧结温度≤1050℃;
热压烧结分初压和二次加压两个阶段,烧结温度≤1100℃。
3、根据权利要求2所述的制造方法,其特征在于电火花烧结第一阶段的工艺参数为:压力1~3MPa,时间5~10分钟,温度从室温至600℃;第二阶段的工艺参数为:压力23~28MPa,时间3~6分钟,温度600~1050℃;停电后保压2~3分钟。
4、根据权利要求2所述的制造方法,其特征在于热压烧结的初压压力为6~8MPa,温度600~800℃,时间10~15分钟;二次加压压力为15~25MPa,温度为800~1100℃,烧结时间20~30分钟;停电后保压3~5分钟。
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100467170C (zh) * | 2006-05-28 | 2009-03-11 | 揭朝奎 | 可焊性粉末冶金轴承及生产工艺 |
CN101733400A (zh) * | 2008-11-10 | 2010-06-16 | 株式会社神户制钢所 | 高强度组成铁粉和使用它的烧结部件 |
CN101920337A (zh) * | 2009-06-16 | 2010-12-22 | 梯科斯株式会社 | 高韧性耐磨复合材料及其制造方法 |
CN101087669B (zh) * | 2005-01-05 | 2012-05-02 | Ntn株式会社 | 烧结浸油轴承和具有该烧结浸油轴承的流体轴承装置 |
CN103506618A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-01-15 | 中南大学 | 粉末冶金用含Mn混合钢粉及制备方法 |
CN105695846A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-06-22 | 泰安皆瑞金属科技有限公司 | 一种含磷铁基粉末冶金材料及其制备工艺 |
CN107262724A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-10-20 | 东风汽车零部件(集团)有限公司东风粉末冶金公司 | 一种天然气和汽油双燃料发动机气门导管材料 |
CN107614163A (zh) * | 2015-07-01 | 2018-01-19 | 本田技研工业株式会社 | 导热性优异的耐磨环用复合体 |
CN108555294A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-09-21 | 佛山九陌科技信息咨询有限公司 | 一种自润滑陶瓷材料及其制备方法 |
CN109136774A (zh) * | 2017-06-28 | 2019-01-04 | 宜兴市韦德同机械科技有限公司 | 一种精密过滤器用拖轮材料 |
CN110394444A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-11-01 | 济南钢城科力新材料股份有限公司 | 一种粉末冶金自润滑轴承及其制备方法 |
CN111468711A (zh) * | 2019-01-23 | 2020-07-31 | 广东粤海华金科技股份有限公司 | 复合活化烧结的无磁钢材料及其制造方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100506858C (zh) * | 2006-11-10 | 2009-07-01 | 中昊晨光化工研究院 | 一种低分子量聚四氟乙烯树脂的生产方法 |
RU2757880C2 (ru) * | 2019-07-02 | 2021-10-22 | Государственное научное учреждение "Институт порошковой металлургии имени академика О.В. Романа" | Спеченный порошковый фрикционный материал для фрикционных дисков муфты редуктора стрелочного электропривода |
-
1991
- 1991-04-12 CN CN 91102256 patent/CN1018657B/zh not_active Expired
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101087669B (zh) * | 2005-01-05 | 2012-05-02 | Ntn株式会社 | 烧结浸油轴承和具有该烧结浸油轴承的流体轴承装置 |
CN100467170C (zh) * | 2006-05-28 | 2009-03-11 | 揭朝奎 | 可焊性粉末冶金轴承及生产工艺 |
CN101733400A (zh) * | 2008-11-10 | 2010-06-16 | 株式会社神户制钢所 | 高强度组成铁粉和使用它的烧结部件 |
CN101733400B (zh) * | 2008-11-10 | 2014-12-10 | 株式会社神户制钢所 | 高强度组成铁粉和使用它的烧结部件 |
CN101920337B (zh) * | 2009-06-16 | 2015-04-15 | 株式会社泰凯其控股 | 高韧性耐磨复合材料及其制造方法 |
CN101920337A (zh) * | 2009-06-16 | 2010-12-22 | 梯科斯株式会社 | 高韧性耐磨复合材料及其制造方法 |
US8415034B2 (en) | 2009-06-16 | 2013-04-09 | Tix Corporation | High-toughness wear-resistant composite material and a method of manufacturing the same |
CN103506618B (zh) * | 2013-10-15 | 2016-02-24 | 中南大学 | 粉末冶金用含Mn混合钢粉及制备方法 |
CN103506618A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-01-15 | 中南大学 | 粉末冶金用含Mn混合钢粉及制备方法 |
CN107614163A (zh) * | 2015-07-01 | 2018-01-19 | 本田技研工业株式会社 | 导热性优异的耐磨环用复合体 |
CN105695846A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-06-22 | 泰安皆瑞金属科技有限公司 | 一种含磷铁基粉末冶金材料及其制备工艺 |
CN107262724A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-10-20 | 东风汽车零部件(集团)有限公司东风粉末冶金公司 | 一种天然气和汽油双燃料发动机气门导管材料 |
CN107262724B (zh) * | 2017-05-22 | 2019-11-05 | 东风汽车零部件(集团)有限公司东风粉末冶金公司 | 一种天然气和汽油双燃料发动机气门导管材料 |
CN109136774A (zh) * | 2017-06-28 | 2019-01-04 | 宜兴市韦德同机械科技有限公司 | 一种精密过滤器用拖轮材料 |
CN108555294A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-09-21 | 佛山九陌科技信息咨询有限公司 | 一种自润滑陶瓷材料及其制备方法 |
CN111468711A (zh) * | 2019-01-23 | 2020-07-31 | 广东粤海华金科技股份有限公司 | 复合活化烧结的无磁钢材料及其制造方法 |
CN110394444A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-11-01 | 济南钢城科力新材料股份有限公司 | 一种粉末冶金自润滑轴承及其制备方法 |
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CN1018657B (zh) | 1992-10-14 |
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