CN106119743A - 一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承及其制备方法，该高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承由下列重量份的原料制成：氮化钛50‑60份、氮化硼20‑30份、铝粉10‑15份、铁粉10‑20份、石棉粉4‑9份、黑铋金矿粉4‑9份、黄钾铁矾粉3‑8份、二氧化锗6‑8份、纳米硼纤维6‑8份、氧化钇4‑8份、油酸3‑5份。本发明方法制得的高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承与传统的金属陶瓷轴承相比，具有更好强度、抗磨性和耐热性，使得轴承在高温条件下不变形，不易磨损，且制备工艺简单、加工成本低，参数易控，生产过程安全环保，适合大规模的工业化生产。

Description

一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承及其制备方法
技术领域
本发明具体涉及一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承及其制备方法。
背景技术
金属陶瓷英文单词cermet或ceramet是由ceramic(陶瓷)和metal(金属)结合构成的。金属陶瓷是指用粉末冶金方法制备的金属与陶瓷的复合材料，金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点，它密度小、硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂。金属陶瓷既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特性。金属陶瓷在航空航天、国防军工、精密制造等领域拥有广阔的应用前景。氮化物基金属陶瓷是以氮化钛、氮化硼、氮化硅和氮化钽为基体，具有超硬性、抗热振性和良好的高温蠕变性，应用较少。
随着经济和科技的快速发展，对制造机械零部件材料的性能要求也越来越高。例如轴承要在高温高压环境下作业，而轴承材料性能的优劣是影响轴承的使用寿命和工作效率的基本因素。近年来，随着工业技术的不断发展，人们对轴承材料的性能也提出了越来越高的要求。金属陶瓷轴承具有常规金属轴承所无法比拟的优良性能，抗高温、强度高耐磨、耐腐蚀，在各个领域中得到了日益广泛的应用。目前市场上对于具有高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承需求日益俱增，但却没有相应的产品与之对应。国内市场上少见高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承，少量销售且口碑较好的基本都是进口产品，国内产品的市场占有率更少。为此，我们从产品的配方和工艺着手，开发新的高性能材料，提供一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承及其制备方法。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承，由下列重量份的原料制成：氮化钛50-60份、氮化硼20-30份、铝粉10-15份、铁粉10-20份、石棉粉4-9份、黑铋金矿粉4-9份、黄钾铁矾粉3-8份、二氧化锗6-8份、纳米硼纤维6-8份、氧化钇4-8份、油酸3-5份。
所述高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承由下列重量份的原料制成：氮化钛50份、氮化硼20份、铝粉10份、铁粉10份、石棉粉4份、黑铋金矿粉4份、黄钾铁矾粉3份、二氧化锗6份、纳米硼纤维6份、氧化钇4份、油酸3份。
所述高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承由下列重量份的原料制成：氮化钛60份、氮化硼30份、铝粉15份、铁粉20份、石棉粉9份、黑铋金矿粉9份、黄钾铁矾粉8份、二氧化锗8份、纳米硼纤维8份、氧化钇8份、油酸5份。
所述高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承由下列重量份的原料制成：氮化钛55份、氮化硼25份、铝粉13份、铁粉15份、石棉粉7份、黑铋金矿粉7份、黄钾铁矾粉5份、二氧化锗7份、纳米硼纤维7份、氧化钇6份、油酸4份。
所述高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承的制备方法，该方法制备步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。
有益效果：本发明方法制得的高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承与传统的金属陶瓷轴承相比，具有更好强度、抗磨性和耐热性，使得轴承在高温条件下不变形，不易磨损，且制备工艺简单、加工成本低，参数易控，生产过程安全环保，适合大规模的工业化生产。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承，由下列重量份的原料制成：氮化钛50份、氮化硼20份、铝粉10份、铁粉10份、石棉粉4份、黑铋金矿粉4份、黄钾铁矾粉3份、二氧化锗6份、纳米硼纤维6份、氧化钇4份、油酸3份。
其制备方法步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。
实施例2
一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承，由下列重量份的原料制成：氮化钛60份、氮化硼30份、铝粉15份、铁粉20份、石棉粉9份、黑铋金矿粉9份、黄钾铁矾粉8份、二氧化锗8份、纳米硼纤维8份、氧化钇8份、油酸5份。
其制备方法步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。
实施例3
一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承，由下列重量份的原料制成：氮化钛55份、氮化硼25份、铝粉13份、铁粉15份、石棉粉7份、黑铋金矿粉7份、黄钾铁矾粉5份、二氧化锗7份、纳米硼纤维7份、氧化钇6份、油酸4份。
其制备方法步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。

Claims (5)

1.一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承，其特征在于，所述高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承由下列重量份的原料制成：氮化钛50-60份、氮化硼20-30份、铝粉10-15份、铁粉10-20份、石棉粉4-9份、黑铋金矿粉4-9份、黄钾铁矾粉3-8份、二氧化锗6-8份、纳米硼纤维6-8份、氧化钇4-8份、油酸3-5份。
2.根据权利要求1所述一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承，其特征在于，所述高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承由下列重量份的原料制成：氮化钛50份、氮化硼20份、铝粉10份、铁粉10份、石棉粉4份、黑铋金矿粉4份、黄钾铁矾粉3份、二氧化锗6份、纳米硼纤维6份、氧化钇4份、油酸3份。
3.根据权利要求1所述一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承，其特征在于，所述高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承由下列重量份的原料制成：氮化钛60份、氮化硼30份、铝粉15份、铁粉20份、石棉粉9份、黑铋金矿粉9份、黄钾铁矾粉8份、二氧化锗8份、纳米硼纤维8份、氧化钇8份、油酸5份。
4.根据权利要求1所述一种高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承，其特征在于，所述高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承由下列重量份的原料制成：氮化钛55份、氮化硼25份、铝粉13份、铁粉15份、石棉粉7份、黑铋金矿粉7份、黄钾铁矾粉5份、二氧化锗7份、纳米硼纤维7份、氧化钇6份、油酸4份。
5.权利要求1-4中任一项所述的高强耐磨氮化物基金属陶瓷轴承的制备方法，其特征在于，该方法制备步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。
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