CN109719295A - 金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料;将金属丝多孔隙材料加工成多孔隙流体润滑机械零件,将多孔隙流体润滑机械零件装配至机械结构中相应位置处固定;再使流体从多孔隙流体润滑机械零件的一侧通过多孔隙流体润滑机械零件的孔隙达到多孔隙流体润滑机械零件的另一侧进入到多孔隙流体润滑机械零件与另外一个零件之间的间隙形成流体润滑层,减小或消除存在相对运动的两个零件之间的摩擦磨损。本发明制造工艺流程短、原材料和轴承总制造成本低、效率高、工艺过程稳定,容易实现大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及金属多孔材料应用于流体润滑的技术领域,尤其是指一种金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用。
背景技术
流体静压润滑是指利用外部的流体压力源(如供油装置、压缩气体),将具有一定压力的流体润滑剂输送到支承的流体腔内,形成具有足够静压力的流体润滑膜来承受载荷,并将表面分隔开这样一种润滑状态,又称外供压润滑。如果加压使空气通过特别的通道或轴承的多孔表面送入轴承,就可以使轴颈与轴承隔开,这就是利用空气来润滑的气浮轴承的工作原理。由此可见,气浮轴承属于流体润滑轴承。气浮轴承用气体作润滑剂,润滑气体常用空气,也用氢、氦、氮、一氧化碳及水蒸气等。由于气体粘度低,粘度随温度变化小,化学稳定性好,因此,气体轴承具有摩擦小、精度高、速度高、温升低、寿命长、耐高低温及原子辐射,对主机和环境无污染等优点。但现有技术情况下,这种轴承承载能力小、刚度低、稳定性差、对工作条件要求严格。静压气浮轴承的作用原理同样与液体静压轴承相同。现有技术的静压气浮轴承中,往往只采用一种单一的节流方式,以小孔节流或者多孔质材料节流为主。
2017年美国专利号为US9624981B2气体压力轴承单元的发明专利,及2017年广州市昊志机电股份有限公司申请号CN201620610952中国实用新型专利,气体通过小孔进行节流,再形成气浮作用的气膜,一般其开设的气孔通过机械加工钻削而成,气孔尺寸不可能太小,否则无法加工,而且分布的数量和位置受限,气膜的承载力和刚度较小,无法制造较大功率的气浮电主轴。采用小孔节流方式的气浮轴承是气体静压轴承的一种最一般、使用最广泛的形式,小孔节流式的静压气浮轴承中,轴芯高速旋转,使得轴芯与轴承间隙中的气体产生附加周向流动,即存在扩散流动,从而产生压力不均匀、稳定性下降等问题。一般气浮压力只能0.4-0.8MPa,否则容易发生气捶现象造成旋转轴振动。除此之外,在气浮轴承受到外界碰击的时候,很容易破坏主轴处于高速运转状态中的平稳性,严重时会使得主轴停止转动,缩短主轴的寿命。
1988年美国专利号为4735862空气静压轴承的美国专利通过颗粒烧结,使空气通过颗粒之间的间隙进行节流。2003年日本奥依列斯工业株式会社申请的中国专利号为CN03157774用于多孔质流体静压空气轴承的轴承材料及使用其的轴承的专利,其轴承材料包括:不锈钢制成的衬底金属;以及一多孔烧结金属层,它借助于结合层与衬底金属的至少一个表面形成为一体,且在所述多孔烧结金属层的晶界处以散布的方式包含有无机物质微粒,其中包含无机物质微粒的多孔烧结金属层包含:4%至10%重量的锡、10%至40%重量的镍、不少于0.1%且少于0.5%重量的磷以及余量的铜。虽然多孔质材料节流比机械加工小孔节流气膜的承载力和刚度大,但其缺点是孔隙形状不规律,孔隙率和孔隙尺寸大小不容易控制,气体渗透阻力大,当颗粒烧结多孔层的孔隙率较高或孔隙尺寸较大时,材料的力学性能较差,冲击强度很低,而且机械加工困难。
2017年美国马里兰州EFC系统股份有限公司申请号为CN201580047911复合空气轴承组件的中国专利,提供一种支承涡轮驱动的马达旋转轴的空气轴承组件,该组件包括复合的圆柱形空气轴承,复合的圆柱形空气轴承具有交替粘合的分段的多孔碳部分和非多孔碳部分。2017年天津航天机电设备研究所申请号为201710602080.1一种气浮轴承的中国专利,气浮轴承多孔质节流结构使用的材料为石墨。多孔碳即石墨,其力学性能和机械加工性能较低,容易碰碎,不能像普通金属材料那样容易制造成各种所需的形状和尺寸的机械零件;不能焊接,不方便安装,而且石墨材料价格较贵,成本较高。一般气浮压力只能0.4-0.6MPa,否则材料容易破裂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提出了一种金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,将金属丝(也可以称为金属纤维)冶金结合多孔材料直接加工制造成承载结构零件,实现机械零件之间的流体润滑。
为实现上述目的,本发明所提供的技术方案为:金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料;然后将金属丝多孔隙材料加工成多孔隙流体润滑机械零件,并将多孔隙流体润滑机械零件装配至机械结构中相应位置处固定;再使流体从多孔隙流体润滑机械零件的一侧通过多孔隙流体润滑机械零件的孔隙达到多孔隙流体润滑机械零件的另一侧进入到多孔隙流体润滑机械零件与另外一个零件之间的间隙形成流体润滑层,减小或消除存在相对运动的两个零件之间的摩擦磨损。
进一步,所述金属丝材之间实现冶金结合的方法有烧结或放电焊接。
进一步,所述金属丝多孔隙材料的孔隙率范围介于5%~50%。
进一步,对于轴承与轴之间的润滑,所述轴承为多孔隙流体润滑机械零件,使流体从轴承的一侧通过轴承的孔隙达到轴承的另一侧进入轴承与轴之间的间隙形成流体润滑层,减小或消除轴和轴承之间的摩擦磨损。
进一步,所述流体为气体或液体,流体的压强为0.5MPa至100MPa,流体润滑为气体润滑或液体润滑,多孔隙流体润滑机械零件为气浮轴承、气浮导轨、液浮轴承或液浮导轨。
进一步,将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其步骤为:首先将金属长丝短切为金属短纤维,然后将金属短纤维置于模具中均匀分布,再压制模具中的金属短纤维,将模具中的金属丝短纤维压紧,使金属丝短纤维之间相互接触获得金属丝短纤维压坯,卸出模具中的压坯后烧结压坯,制备获得金属丝多孔隙材料。
进一步,所述将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其步骤为:首先,将长金属丝编织成块体、棒体、板体或筒体,再将长金属丝编织体通过塑性压力加工压制,使金属丝之间相互紧密接触获得金属长丝纤维压坯,然后烧结压坯,则制备获得块体、棒体或板体金属丝多孔隙材料。
进一步,将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其步骤为:首先,将长金属丝编织成金属网布,再将金属长丝网布叠在一起,再通过塑性加工压制金属长丝网布叠坯体,使金属丝之间相互紧密接触获得金属长丝纤维压坯,然后烧结金属长丝网布叠坯体,制造获得金属长丝多孔隙材料。
进一步,将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其步骤为:首先,将金属丝编织成金属网布带料,再将金属丝网布带料紧密卷叠,形成外层材料紧密包覆内层材料的层层包覆的卷叠坯体,再通过塑性加工压制卷叠坯体,然后烧结卷叠坯体,制造获得金属丝多孔隙材料。
本发明与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:
1、试验表明,在相同流体压强条件下,金属丝冶金结合多孔材料制造的气体润滑轴承的气膜刚度高、承载力较大,是机加工小孔气体润滑轴承的十倍,是粉末冶金气体润滑轴承的两倍,效果显著。
2、以金属纤维丝作为原材料的金属纤维丝多孔材料具有许多优点:规模化生产纤维丝已具备成熟的技术,包括钨材和锆材在内大部分金属均可以制成丝/纤维,具有高强和少缺陷的基体材料可以很容易从丝材中获得,比如,不锈钢丝、碳钢丝、铝合金丝、铜纤维丝、铁铬铝纤维及钛纤维丝等,易获得的金属丝不仅降低了金属纤维丝多孔材料生产成本,而且其容易控制形成制备金属纤维丝多孔材料所需各种形态,制造成金属丝多孔材料可以像加工普通金属一样很方便地制造成轴承零件。
3、多孔石墨和粉末冶金多孔材料的孔隙尺寸较大和孔隙率较高时,其材料的强度和冲击性能较低;而金属丝冶金结合多孔材料的孔隙尺寸较大和孔隙率较高时,其材料的强度和冲击性能较高,制造成轴承具有较高的综合力学性能,而且流体渗透阻力小,流体比较容易渗透金属丝多孔材料,流速快、流量大,而且流态稳定。
4、金属丝烧结后可以再次压制,并可以像普通金属一样进行热处理,提高材料的力学性能,压制和烧结可以进行多次。
5、金属丝冶金结合多孔材料具有广泛的实用性,可以应用于气体流体润滑和液体流体润滑。
6、可以制造大尺寸的金属丝冶金结合多孔材料,因此可以制造大尺寸的流体润滑结构零件,如大尺寸轴承、导轨等。
7、金属丝多孔材料的孔隙尺寸可以在宽广的范围内变化,孔隙尺寸可以纳米级到毫米级,材料显微组织均匀,具有可重复性,制造多孔材料时孔隙率尺寸大小及分布易于控制,流体透过性能稳定。
8、金属丝之间或表面可以方便地分布金属粉末、陶瓷粉末或混合粉末后压制烧结调节材料的孔隙尺寸的大小。
9、采用高压气体和液体进行流体润滑,如100MPa的压强,使气体轴承和液浮轴承的承载力大幅提高。
10、渗氮渗碳可以渗透连通孔隙到材料内部,材料的抗腐蚀性能和力学性能得到大幅提高。
11、可以采用金属丝束进行编制,效率高,成本低。
12、可以像普通金属材料一样进行机械加工和线切割电火花等电加工,方便制造成各种所需的形状和尺寸的零件;可以焊接,方便安装。
13、本发明制造工艺流程短、原材料和总制造成本低、效率高、工艺过程稳定,容易实现大批量生产。
附图说明
图1为一种金属丝多孔材料径向轴承结构示意图。
图2为一种金属丝多孔材料止推轴承结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例所提供的金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,具体是:将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料;然后将金属丝多孔隙材料加工成多孔隙流体润滑机械零件,并将多孔隙流体润滑机械零件装配至机械结构中相应位置处固定;再使流体从多孔隙流体润滑机械零件的一侧通过多孔隙流体润滑机械零件的孔隙达到多孔隙流体润滑机械零件的另一侧进入到多孔隙流体润滑机械零件与另外一个零件之间的间隙形成流体润滑层,减小或消除存在相对运动的两个零件之间的摩擦磨损。
其中,将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其过程为:首先,将金属长丝短切为金属短纤维,然后将金属短纤维置于模具中均匀分布,再压制模具中的金属短纤维,将模具中的金属丝短纤维压紧,使金属丝短纤维之间相互接触获得金属丝短纤维压坯,卸出模具中的压坯后烧结压坯,制备获得金属丝多孔隙材料。
本实施例上述金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,其具体案例如下:
首先,将丝径为30微米多根304(0Cr18Ni9)不锈钢长纤维丝通过制绳机制成绳径为0.8mm的绳使金属长纤维产生塑性弯曲扭曲变形,再通过连续送丝和多刀旋转短切装置,以500r/min转速短切绳径为0.8mm的304(0Cr18Ni9)不锈钢钢丝绳,切断后的并束短切绳会自动散开形成弯曲塑性变形的短纤维,获得长度介于10~15mm,丝径为30μm的弯扭纤维丝为原材料,然后将不锈钢短纤维置于模具中均匀分布,再压制模具中的不锈钢短纤维,将模具中的不锈钢丝短纤维压紧,使不锈钢丝短纤维之间相互接触获得不锈钢丝短纤维压坯,卸出模具中的压坯,再1350℃条件下真空烧结2小时,再渗氮渗碳热处理,氮、碳渗透进入连通孔隙材料内部,材料的抗腐蚀性能和力学性能得到大幅提高,制备获得孔隙率为30%的金属丝多孔隙材料,材料抗拉强度360MPa。然后将制备获得的金属丝多孔隙材料通过线切割加工成环形轴承零件,并磨削抛光后,安装在图1所示径向轴承结构中,为零件3。图1是一种金属丝多孔材料径向轴承结构示意图,1是轴,2是轴承座,3是金属丝多孔隙材料轴承,4是进气口,5是螺钉,6是端盖,7是端盖与轴之轴承座间的间隙为10微米,8是金属丝多孔隙材料轴承与轴之间的间隙为20微米,9是环形气腔。图1为轴对称结构,金属丝多孔隙材料轴承3安装在轴承座2内,端盖6压住金属丝多孔隙材料轴承3的下端,螺钉5将端盖6固定在轴承座2上,轴1穿过端盖6、金属丝多孔隙材料轴承3和轴承座3的中心孔,位于结构的对称中心。工作时,轴1高速旋转,100MPa的压缩空气从进气口4进入环形气腔9,再透过金属丝多孔隙材料轴承3的微孔隙进到金属丝多孔隙材料轴承与轴之间的间隙8,包围在轴1的周围,气体压力均匀的作用在轴1上,对轴1起到气浮作用,轴1在中心高速旋转时,不会与端盖6、金属丝多孔隙材料轴承3和轴承座2的中心孔接触,形成气体润滑作用,从而消除了轴与轴承之间的摩擦磨损。最后气体从轴1与端盖6之间的间隙7以及轴1与轴承座2之间的间隙缝口流出。
本实施例与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:长纤维经制绳机制成绳后,断切成弯扭纤维丝,具有弯扭复合变形特点,而且延续了纤维丝高力学强度特性,自然堆积状态下,相互勾结,压坯具有较高的连接强度,烧结之后纤维丝之间具有多个冶金结合点,冶金结合更加可靠;金属短纤维产生塑性弯曲扭曲变形后,堆积在一起时孔隙率很大,可以制造获得95%以上孔隙率的轻质金属多孔材料,压制后孔隙率和孔隙尺寸变小,可以在毫米级到纳米级尺寸范围控制孔隙大小;金属丝多孔材料的孔隙率范围介于5%~90%,应用于机械结构进行流体渗透多孔润滑具有连通孔隙的金属丝多孔材料孔隙率介于5%~50%;短纤维制备的多孔材料的孔隙也细小均匀,可以避免气体振动,保证了气体稳定流动;将金属短纤维聚集在一起压制烧结获得的金属丝多孔材料再加工成轴承,其各项性能都高于粉末冶金材料。本实施例方法工艺步骤简单,操作方便,实施容易,生产成本较低,在超高气压时还具有稳定的气浮效果,承载力大,应用范围广,市场前景良好。
实施例2
与实施例1不同之处在于:在本实施例中,采用直径55微米的H13钢丝材100根作为一束,通过编绳机将多束丝材编织成直径300毫米的粗绳索,然后将编织好的直径300毫米的粗绳索置于真空加热炉中烧结,加热达到1250摄氏度保温两小时,使丝材之间实现冶金结合,制造获得具有长纤维多孔隙的H13钢棒材。再在室温条件下进行冷锻,使材料的直径减小10%,提高材料的密度,减小孔隙的尺寸,制造获得孔隙最大特征尺寸为50微米,孔隙率为45%的金属丝多孔材料,然后将制备获得的金属丝多孔隙材料通过机械加工成图1中的零件3环形轴承零件。
本实施例与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:由于材料是纤维编织获得,纤维相互约束,互相制约;制造的长纤维多孔隙金属材料,长纤维是连续的,具有丝材高的力学性能、高的疲劳强度和抗冲击性能,同时具有常规体积材料的刚度,可以像普通金属材料一样加工成轴承零件;采用的丝材直径相同时,编织烧结后形成的材料孔隙均匀;通过表面处理附着在丝材表面的物质随着丝材均匀地分布到制备的材料中,可以提高材料的力学性能;易于控制孔隙的最终尺寸大小,及孔隙尺寸的分布;制得的孔隙沿纤维编织方向分布,制造成金属丝多孔隙材料轴承,气体透过阻力小,透气快。
实施例3
与实施例2不同的是本实施例将实施例2中编织获得的直径300毫米粗绳索,切割成长度为500毫米的圆柱体,加热达到1250摄氏度,再将热的圆柱体置于挤压筒中,中芯杆直径为50毫米、出口直径为290毫米的管子挤压模具中挤过,制造获得外径为290毫米、孔径为50毫米、璧厚为120毫米的管材,由于挤压变形较小,材料内的孔隙不会完全消除,获得的管筒材料含有微小孔隙,再将制备获得的金属丝多孔隙管筒材料通过机械加工成图1中的零件3环形轴承零件。
也可以将将长金属丝编织成块体、棒体、板体,压制,烧结,则制备获得块体、棒体、板体金属长丝多孔隙材料,然后将制备获得的金属丝多孔隙材料通过机械加工成图1中的零件3环形轴承零件。
实施例4
本实施例首先将长金属丝编织成金属网布,再将金属长丝网布叠在一起,然后通过塑性加工压制金属长丝网布叠坯体,使金属丝之间相互紧密接触获得金属长丝纤维压坯,然后烧结金属长丝网布叠坯体,制造获得金属长丝多孔隙材料,再将金属丝多孔材料加工成轴承。具体步骤为:先采用直径80微米的20钢丝材紧密编织成宽500毫米的网带布,再将网带布裁剪成长为150毫米和宽为100毫米的片料,然后将60片这样的材料长宽对齐叠在一起压制,使金属丝之间相互紧密接触获得金属长丝纤维板压坯,然后烧结金属长丝网布板坯,制造获得金属长丝多孔隙材料板,再将金属丝多孔材料板线切割成圆片,并磨削抛光后,安装在图2所示止推轴承结构中,为零件3。图2是一种金属丝多孔材料止推轴承结构示意图,1是轴,2是轴承座,3是金属丝多孔隙材料止推轴承,4是进气口,7是止推轴承与轴之间的间隙,9是气腔,10是测力加载定位孔。图2为轴对称结构,金属丝多孔隙材料轴承3安装在轴承座2内,金属丝多孔隙材料轴承3通过激光焊接在轴承座2上,轴1的下端平面与金属丝多孔隙材料轴承3的上端平面平行,两平面保持15微米的间隙。工作时,轴1高速旋转,0.5MPa的压缩空气从进气口4进入气腔9,再透过金属丝多孔隙材料轴承3的微孔隙进到金属丝多孔隙材料轴承3与轴1之间的间隙,气体压力均匀的作用在轴1的下端面上,对轴1起到气浮作用,轴1高速旋转时,不会与金属丝多孔隙材料轴承3和轴承座3的上表面接触,形成气体润滑作用,从而消除了轴与轴承之间的摩擦磨损。最后气体从轴1与轴承座2之间的间隙缝口流出。
实施例5
本实施例与实施例4不同之处在于:首先,将金属丝编织成金属网布带料,再将金属网布带料紧密卷叠,形成外层材料紧密包覆内层材料的层层包覆的卷叠坯体;然后烧结卷叠坯体,使材料之间实现冶金结合;再通过塑性加工(锻压、挤压、拉拔或轧制等)减小卷叠坯体材料内的空隙,最终达到要求的孔隙率后便可制造获得所需的含孔隙的金属结构材料(可以为棒材、管材、型材、板材或块体材料),再通过机械加工的方法制造成轴承零件。
在本实施例中,采用直径35微米的1Cr18Ni9不锈钢丝材,通过编织机紧密编织成宽度为1米的不锈钢金属布,再将不锈钢网带的一端固定在直径为20毫米的不锈钢圆杆芯轴上,电机驱动机构旋转圆杆芯轴,将不锈钢网带紧密卷叠在圆杆芯轴上,并保持端部对齐,形成外层材料紧密包覆内层材料的层层包覆的不锈钢网带圆棒形卷叠坯体;外形尺寸达到要求的直径200毫米后,剪短不锈钢网带,并用钢丝捆住不锈钢网带卷叠坯体,保持卷叠坯体不会松散,然后将不锈钢网带卷叠坯体放入真空烧结炉中,加热达到1320摄氏度,保温两小时,烧结不锈钢网带卷叠坯体,使网带材料层与层之间、丝材之间实现冶金结合;烧结之后,再通过棒材轧机轧制烧结了的坯体材料,使坯体材料致密化,减小卷叠坯体材料内的空隙,多次轧制,最终达到30%的孔隙率后获得所需的含孔隙的金属结构材料棒材,再通过机械加工的方法制造成止推轴承零件,安装在图2所示止推轴承结构中,为零件3。采用空气静压止推轴承性能实验台测试直径为40mm金属丝多孔圆片止推轴承不同气压下的承载力,测试结果如下表:
从实验结果可以看出本实施例制造的气浮轴承,在同样气压条件下,其承载力远高于机加工小孔、粉末冶金、多孔石墨气浮轴承。本实施例制造的轴承材料,纤维没有被切断,是连续的,具有丝材高的抗拉强度和高的疲劳强度性能,可以像普通金属材料一样加工成气浮轴承使用;材料显微组织均匀,具有可重复性,材料加工工艺及性能可控;卷叠工艺方法简单、可靠、效率很高、成本很低,易于制造大尺寸的材料,因而可以制造大尺寸的金属丝多微孔隙轴承;制造成气浮轴承后,其承载力大,而且不会造成额外振动,工作过程特别稳定。
实施例6
本实施例与实施例1不同之处在于:本实施例形成流体润滑的物质为液体机油,图1为金属丝多孔材料液浮径向轴承结构示意图。
实施例7
本实施例与实施例1不同之处在于:金属短纤维丝材料置于模具中后,在两个电极间压制金属短纤维丝,同时两个电极放电,将模具中的材料焊接成一个整体。
实施例8
本实施例与实施例5不同之处在于:本实施例制造出大尺寸金属丝多孔材料,再将材料加工成气浮导轨。
实施例9
本实施例与实施例5不同之处在于:本实施例制造出大尺寸金属丝多孔材料,再将材料加工成液浮导轨。
实施例10
本实施例与实施例1不同之处在于:将金属短纤维丝材料置于金属零件2内,直接将金属短纤维丝材料压制在零件2内,零件2作为衬底上,使金属丝多孔隙材料和金属零件2之间相互紧密接触,再将金属丝多孔隙材料和金属衬底一起烧结,使丝材之间实现冶金结合,也使金属丝多孔隙材料和金属衬底零件2之间实现冶金结合,将零件2和零件3制造为一体,再加工出中心孔,制造出径向轴承。
以上所述实施例只为本发明之较佳实施例,并非以此限制本发明的实施范围,故凡依本发明之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,其特征在于:将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料;然后将金属丝多孔隙材料加工成多孔隙流体润滑机械零件,并将多孔隙流体润滑机械零件装配至机械结构中相应位置处固定;再使流体从多孔隙流体润滑机械零件的一侧通过多孔隙流体润滑机械零件的孔隙达到多孔隙流体润滑机械零件的另一侧进入到多孔隙流体润滑机械零件与另外一个零件之间的间隙形成流体润滑层,减小或消除存在相对运动的两个零件之间的摩擦磨损。
2.根据权利要求1所述的金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,其特征在于:所述金属丝材之间实现冶金结合的方法有烧结或放电焊接。
3.根据权利要求1所述的金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,其特征在于:所述金属丝多孔隙材料的孔隙率范围介于5%~50%。
4.根据权利要求1所述的金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,其特征在于:对于轴承与轴之间的润滑,所述轴承为多孔隙流体润滑机械零件,使流体从轴承的一侧通过轴承的孔隙达到轴承的另一侧进入轴承与轴之间的间隙形成流体润滑层,减小或消除轴和轴承之间的摩擦磨损。
5.根据权利要求1所述的金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,其特征在于:所述流体为气体或液体,流体的压强为0.5MPa至100MPa,流体润滑为气体润滑或液体润滑,多孔隙流体润滑机械零件为气浮轴承、气浮导轨、液浮轴承或液浮导轨。
6.根据权利要求1所述的金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,其特征在于:将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其步骤为:首先将金属长丝短切为金属短纤维,然后将金属短纤维置于模具中均匀分布,再压制模具中的金属短纤维,将模具中的金属丝短纤维压紧,使金属丝短纤维之间相互接触获得金属丝短纤维压坯,卸出模具中的压坯后烧结压坯,制备获得金属丝多孔隙材料。
7.根据权利要求1所述的金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,其特征在于:所述将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其步骤为:首先,将长金属丝编织成块体、棒体、板体或筒体,再将长金属丝编织体通过塑性压力加工压制,使金属丝之间相互紧密接触获得金属长丝纤维压坯,然后烧结压坯,则制备获得块体、棒体或板体金属丝多孔隙材料。
8.根据权利要求1所述的金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,其特征在于:将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其步骤为:首先,将长金属丝编织成金属网布,再将金属长丝网布叠在一起,再通过塑性加工压制金属长丝网布叠坯体,使金属丝之间相互紧密接触获得金属长丝纤维压坯,然后烧结金属长丝网布叠坯体,制造获得金属长丝多孔隙材料。
9.根据权利要求1所述的金属丝冶金结合多孔材料在制造流体润滑机械零件的应用,其特征在于:将金属丝材料聚集在一起,压制使金属丝材之间相互接触,并使丝材之间实现冶金结合,制备获得具有连通孔隙的金属丝多孔隙材料,其步骤为:首先,将金属丝编织成金属网布带料,再将金属丝网布带料紧密卷叠,形成外层材料紧密包覆内层材料的层层包覆的卷叠坯体,再通过塑性加工压制卷叠坯体,然后烧结卷叠坯体,制造获得金属丝多孔隙材料。
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