CN107824780A - 一种用于轴承的粉末冶金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于轴承的粉末冶金材料及其制备方法，用于轴承的粉末冶金材料包括如下重量份的原料：60‑70份Fe、6‑9份Zn、2‑5份Mo、1份‑2份Hf、1‑4份Al、3‑6份Nb、1‑3份Dy、2份‑4份Te、0.5份‑0.9份Tc、0.2‑0.6份Zr、0.6‑1份Ce。本发明的制动器用粉末冶金材料，抗压强度和硬度都较高，可有效提高轴承的使用寿命和耐压耐磨强度。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种用于轴承的粉末冶金材料及其制备方法。
背景技术
轴承具有成本低、能吸振、噪声小、在较长工作时间内不用加润滑油等特点，特别适用于不易润滑或不允许油脏污的工作环境。粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。粉末冶金的原材料为金属粉末，金属粉末主要是由各种金属原料分解成细小颗粒而混合组成的粉末。用于轴承的粉末冶金材料为了满足汽车、家电、音响设备、办公设备、农业机械等需要，需要具有优良的抗压强度和硬度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于轴承的粉末冶金材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于轴承的粉末冶金材料，包括如下重量份的原料：60-70份Fe、6-9份Zn、2-5份Mo、1份-2份Hf、1-4份Al、3-6份Nb、1-3份Dy、2份-4份Te、0.5份-0.9份Tc、0.2-0.6份Zr、0.6-1份Ce。
本发明的有益效果是：本发明的制动器用粉末冶金材料，抗压强度和硬度都较高，可有效提高轴承的使用寿命和耐压耐磨强度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，包括如下重量份的原料：65份Fe、7份Zn、3份Mo、1.5份Hf、2份Al、4份Nb、2份Dy、3份Te、0.6份Tc、0.5份Zr、0.8份Ce。
一种用于轴承的粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取上述重量份的原料，并加入到混合搅拌机中搅拌均匀，得到固体混合物；
(2)将固体混合物在模具中压制成型，模具的单位面积压力为610-650kgf/cm2，压制时间为5-7h，得到密度为7-10g/cm3的金属材料；
(3)将压制成型后的金属材料取出，进行高温烧结；
(4)将经过高温烧结得到的金属材料进行自然冷却，得到金属产品。
进一步，步骤(3)中，所述高温烧结的温度分为两个阶段，第一阶段温度为700-800℃，第二阶段温度为900-1000℃。
进一步，步骤(4)中，将经过高温烧结得到的金属材料先自然冷却降温至500-550℃，保温2-3h，再降温至室温，降温至室温的降温速率为3-5℃/min。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本实施例的一种用于轴承的粉末冶金材料，包括如下重量份的原料：60份Fe、6份Zn、2份Mo、1份Hf、1份Al、3份Nb、1份Dy、2份Te、0.5份Tc、0.2份Zr、0.6份Ce。
本实施例的制动器用粉末冶金材料，抗压强度和硬度都较高，可有效提高轴承的使用寿命和耐压耐磨强度。
本实施例用于轴承的粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取上述重量份的原料，并加入到混合搅拌机中搅拌均匀，得到固体混合物；
(2)将固体混合物在模具中压制成型，模具的单位面积压力为610kgf/cm2，压制时间为5h，得到密度为7g/cm3的金属材料；
(3)将压制成型后的金属材料取出，进行高温烧结；
(4)将经过高温烧结得到的金属材料进行自然冷却，得到金属产品。
具体的，步骤(3)中，所述高温烧结的温度分为两个阶段，第一阶段温度为700℃，第二阶段温度为900℃。
具体的，步骤(4)中，将经过高温烧结得到的金属材料先自然冷却降温至500℃，保温2h，再降温至室温，降温至室温的降温速率为3℃/min。
实施例2
本实施例的一种用于轴承的粉末冶金材料，包括如下重量份的原料：65份Fe、7份Zn、3份Mo、1.5份Hf、2份Al、4份Nb、2份Dy、3份Te、0.6份Tc、0.5份Zr、0.8份Ce。
本实施例的制动器用粉末冶金材料，抗压强度和硬度都较高，可有效提高轴承的使用寿命和耐压耐磨强度。
本实施例用于轴承的粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取上述重量份的原料，并加入到混合搅拌机中搅拌均匀，得到固体混合物；
(2)将固体混合物在模具中压制成型，模具的单位面积压力为630kgf/cm2，压制时间为6h，得到密度为9g/cm3的金属材料；
(3)将压制成型后的金属材料取出，进行高温烧结；
(4)将经过高温烧结得到的金属材料进行自然冷却，得到金属产品。
具体的，步骤(3)中，所述高温烧结的温度分为两个阶段，第一阶段温度为750℃，第二阶段温度为950℃。
具体的，步骤(4)中，将经过高温烧结得到的金属材料先自然冷却降温至520℃，保温2.5h，再降温至室温，降温至室温的降温速率为4℃/min。
实施例3
本实施例的一种用于轴承的粉末冶金材料，包括如下重量份的原料：70份Fe、9份Zn、5份Mo、2份Hf、4份Al、6份Nb、3份Dy、4份Te、0.9份Tc、0.6份Zr、1份Ce。
本实施例的制动器用粉末冶金材料，抗压强度和硬度都较高，可有效提高轴承的使用寿命和耐压耐磨强度。
本实施例用于轴承的粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取上述重量份的原料，并加入到混合搅拌机中搅拌均匀，得到固体混合物；
(2)将固体混合物在模具中压制成型，模具的单位面积压力为650kgf/cm2，压制时间为7h，得到密度为10g/cm3的金属材料；
(3)将压制成型后的金属材料取出，进行高温烧结；
(4)将经过高温烧结得到的金属材料进行自然冷却，得到金属产品。
具体的，步骤(3)中，所述高温烧结的温度分为两个阶段，第一阶段温度为800℃，第二阶段温度为1000℃。
具体的，步骤(4)中，将经过高温烧结得到的金属材料先自然冷却降温至550℃，保温3h，再降温至室温，降温至室温的降温速率为5℃/min。
对比例1：去除掉实施例1中的Te和Nb，并采用与实施例1相同的制备方法制备得到对比例1的粉末冶金材料。
对比例2：去除掉实施例2中的Ce和Zr，并采用与实施例2相同的制备方法制备得到对比例2的粉末冶金材料。
对本发明实施例和对比例制备的粉末冶金材料的性能进行测试。本发明实施例和对比例制备的产品的性能如下表所示：
表1产品性能测试数据
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
| 抗压强度 | 124 | 118 | 121 | 84 | 76 |
| 拉伸强度Mpa | 572 | 591 | 584 | 324 | 310 |
| 耐腐蚀性 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 发黄 | 发黄 |
表1中，耐腐蚀性能测试是采用10wt％氯化钠溶液浸泡510h。由表1可知，本发明实施例粉末冶金材料制备的产品相比对比例，具有良好的抗压强度、拉伸强度和耐腐蚀性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
Claims (5)
1.一种用于轴承的粉末冶金材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：60-70份Fe、6-9份Zn、2-5份Mo、1份-2份Hf、1-4份Al、3-6份Nb、1-3份Dy、2份-4份Te、0.5份-0.9份Tc、0.2-0.6份Zr、0.6-1份Ce。
2.根据权利要求1所述一种用于轴承的粉末冶金材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：65份Fe、7份Zn、3份Mo、1.5份Hf、2份Al、4份Nb、2份Dy、3份Te、0.6份Tc、0.5份Zr、0.8份Ce。
3.一种用于轴承的粉末冶金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取权利要求1或2重量份的原料，并加入到混合搅拌机中搅拌均匀，得到固体混合物；
(2)将固体混合物在模具中压制成型，模具的单位面积压力为610-650kgf/cm2，压制时间为5-7h，得到密度为7-10g/cm3的金属材料；
(3)将压制成型后的金属材料取出，进行高温烧结；
(4)将经过高温烧结得到的金属材料进行自然冷却，得到金属产品。
4.根据权利要求3所述一种用于轴承的粉末冶金材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述高温烧结的温度分为两个阶段，第一阶段温度为700-800℃，第二阶段温度为900-1000℃。
5.根据权利要求3所述一种用于轴承的粉末冶金材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，将经过高温烧结得到的金属材料先自然冷却降温至500-550℃，保温2-3h，再降温至室温，降温至室温的降温速率为3-5℃/min。
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