CN112536436A - 一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法 - Google Patents

一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112536436A
CN112536436A CN202011316741.2A CN202011316741A CN112536436A CN 112536436 A CN112536436 A CN 112536436A CN 202011316741 A CN202011316741 A CN 202011316741A CN 112536436 A CN112536436 A CN 112536436A
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper
graphite
metal powder
powder
tin metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011316741.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112536436B (zh
Inventor
周训伟
巢昺轩
项洪涛
郭楠
李智勇
熊曦耀
应俊龙
李岚
刘小丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changhe Aircraft Industries Group Co Ltd
Original Assignee
Changhe Aircraft Industries Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changhe Aircraft Industries Group Co Ltd filed Critical Changhe Aircraft Industries Group Co Ltd
Priority to CN202011316741.2A priority Critical patent/CN112536436B/zh
Publication of CN112536436A publication Critical patent/CN112536436A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112536436B publication Critical patent/CN112536436B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/103—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing an organic binding agent comprising a mixture of, or obtained by reaction of, two or more components other than a solvent or a lubricating agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/105—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing inorganic lubricating or binding agents, e.g. metal salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B22F3/04—Compacting only by applying fluid pressure, e.g. by cold isostatic pressing [CIP]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/1003—Use of special medium during sintering, e.g. sintering aid
    • B22F3/1007—Atmosphere
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B22F2003/023—Lubricant mixed with the metal powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2201/00—Treatment under specific atmosphere
    • B22F2201/01—Reducing atmosphere
    • B22F2201/013—Hydrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps

Abstract

本发明提供一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法，包括：步骤一、根据结构件需求选用铜金属粉末、锡金属粉末、石墨和石蜡；步骤二、将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合，得到均匀混合后的粉末；步骤三、将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯，并置于H2保护气氛进行烧结。通过添加石墨，能够提高该结构件的自润滑性能；添加石蜡，可保证密度相差较大的石墨与铜、锡金属粉末均匀混合，能够消除密度差带来成分偏析的影响，满足密度要求。

Description

一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法
技术领域
本发明属于粉末冶金领域，涉及一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法。
背景技术
直升机操纵系统中含自动倾斜仪，其主要作用是用于实现旋翼的总距及周期变距的操纵，进而实现直升机升降、前后和左右等运动。
自动倾斜仪功能的实现，需在其装配组件中安装自带润滑作用的结构件。原有自带润滑作用的结构件属于铝合金加衬垫的形式，使用寿命不符合要求。
发明内容
本发明提供了一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法，在铜、锡粉末中添加石墨，并以石蜡作为粘合剂的粉末烧结成型工艺，可批量稳定生产满足使用要求的自润滑铜基粉末冶金结构件。
本发明提供一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法，包括：
步骤一、根据结构件需求选用铜金属粉末、锡金属粉末、石墨和石蜡；
步骤二、将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合，得到均匀混合后的粉末；
步骤三、将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯，并置于H2保护气氛进行烧结。
可选的，所述根据结构件需求选用铜金属粉末、锡金属粉末、石墨和石蜡，包括：
根据结构件的化学成分需求，对铜金属粉末、锡金属粉末和石墨进行配比。
可选的，所述石蜡配比不超过2％。
可选的，所述将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合，包括：
将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡通过研磨设备进行充分、均匀混合。
可选的，所述将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合之前，所述方法还包括：
将锡金属粉末和石墨进行低温烘干，铜粉末进行退火热处理。
可选的，所述将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯，包括：
在220MPa下，将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯。
可选的，烧结工艺参数包括：烧结设备升温速率10～20℃/min、烧结温度800～850℃、保温时间不少于1h。
可选的，所述置于H2保护气氛进行烧结之后，所述方法还包括：
随炉冷却至预设温度，之后空冷；
所述预设温度低于所述烧结温度。
本发明提供一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法，将一定量的石墨和石蜡添加至在铜、锡金属粉末中，均匀混合后，进行压制成型，之后在保护气氛下进行烧结，实现综合性能符合使用要求的铜基粉末冶金结构件。添加石墨，能够提高该结构件的自润滑性能；添加石蜡，其作为粘合剂，可保证密度相差较大的石墨与铜、锡金属粉末均匀混合，能够消除密度差带来成分偏析的影响；在烧结过程中，石蜡将被融化、挥发，其挥发过程中可使烧烧结件内部具有一定的孔隙，从而满足密度要求；最后经过密度、抗拉强度、硬度、金相及线膨胀系数等性能检测，其外形尺寸及各项性能指标均满足设计使用要求。
附图说明
图1为本发明提供的直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明提供的直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法进行解释说明。
本发明的目的是通过采用粉末冶金工艺，制备一种含石墨的、密度为6.5～7.1g/cm3、抗拉强度σb≥92MPa，并带自润滑功能的锡青铜烧结件。其作为直升机自倾仪装配组件，以保证自倾仪功能顺利实现。
本发明将一定量的石墨和石蜡添加至在铜、锡金属粉末中，均匀混合后，进行压制成型，之后在保护气氛下进行烧结，实现综合性能符合使用要求的铜基粉末冶金结构件。本发明通过添加石墨，能够提高该结构件的自润滑性能；添加石蜡，其作为粘合剂，可保证密度相差较大的石墨与铜、锡金属粉末均匀混合，能够消除密度差带来成分偏析的影响；在烧结过程中，石蜡将被融化、挥发，其挥发过程中可使烧烧结件内部具有一定的孔隙，从而满足密度要求；最后经过密度、抗拉强度、硬度、金相及线膨胀系数等性能检测，其外形尺寸及各项性能指标均满足设计使用要求。
图1为本发明提供的直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法的流程示意图，参照图1，本发明提供的直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法，包括：
1)按化学成分要求选用铜金属粉末、锡金属粉末、石墨和石蜡；
2)将锡金属粉末和石墨进行低温烘干，铜粉末进行退火热处理；
3)将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合，得到均匀混合后的粉末，石蜡配比不超过2％；
4)将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯，并置于H2保护气氛进行烧结。烧结设备升温速率10～20℃/min、烧结温度800～850℃、保温时间不少于1h，烧结后随炉冷却至较低温度，之后空冷。
下面结合具体实例，对本发明提供的方法进行介绍说明。
在某一具体实例中，按照化学成分Cu87.5％、Sn9.5％、C2.0％、杂质元素1％，将铜、锡金属粉末和石墨进行配比。对于粉末粒度在45μm以下占比的要求，铜粉末约为70％、锡的约为90％，而石墨的为100％。添加2％的石蜡。将其通过研磨设备充分混合后在220MPa下进行冷等静压，形成生坯后进行H2保护气氛进行烧结。烧结工艺参数：烧结炉升温速率20℃/min、烧结温度810℃、保温1h。烧结后随炉冷却至300℃，之后空冷，便可制成自润滑铜基粉末冶金结构件。

Claims (8)

1.一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法，其特征在于，包括：
步骤一、根据结构件需求选用铜金属粉末、锡金属粉末、石墨和石蜡；
步骤二、将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合，得到均匀混合后的粉末；
步骤三、将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯，并置于H2保护气氛进行烧结。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据结构件需求选用铜金属粉末、锡金属粉末、石墨和石蜡，包括：
根据结构件的化学成分需求，对铜金属粉末、锡金属粉末和石墨进行配比。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述石蜡配比不超过2％。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合，包括：
将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡通过研磨设备进行充分、均匀混合。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合之前，所述方法还包括：
将锡金属粉末和石墨进行低温烘干，铜粉末进行退火热处理。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯，包括：
在220MPa下，将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，烧结工艺参数包括：烧结设备升温速率10～20℃/min、烧结温度800～850℃、保温时间不少于1h。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述置于H2保护气氛进行烧结之后，所述方法还包括：
随炉冷却至预设温度，之后空冷；
所述预设温度低于所述烧结温度。
CN202011316741.2A 2020-11-20 2020-11-20 一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法 Active CN112536436B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011316741.2A CN112536436B (zh) 2020-11-20 2020-11-20 一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011316741.2A CN112536436B (zh) 2020-11-20 2020-11-20 一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112536436A true CN112536436A (zh) 2021-03-23
CN112536436B CN112536436B (zh) 2023-04-07

Family

ID=75014647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011316741.2A Active CN112536436B (zh) 2020-11-20 2020-11-20 一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112536436B (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0387331A (ja) * 1990-02-15 1991-04-12 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 鉄系焼結耐摩耗性材料の製造法
TW593694B (en) * 2002-08-06 2004-06-21 Shau-Chian Tzeng Method for producing porous metal with fine porous texture
CN101187396A (zh) * 2007-11-30 2008-05-28 洛阳轴研科技股份有限公司 一种由粉末冶金材料制作的高速自润滑含油轴承
CN101760664A (zh) * 2008-12-24 2010-06-30 福田金属箔粉工业株式会社 粉末冶金用青铜粉末及其制造方法
CN101871058A (zh) * 2010-06-17 2010-10-27 大连宏润复合轴承有限公司 一种金属基自润滑复合材料及其制备方法
CN103282681A (zh) * 2010-11-29 2013-09-04 现代制铁株式会社 烧结轴承及其制备方法
CN103909270A (zh) * 2013-12-19 2014-07-09 浙江中达精密部件股份有限公司 高性能粉末冶金含油轴承及其制作方法
CN104959609A (zh) * 2015-06-05 2015-10-07 东睦新材料集团股份有限公司 一种铜基粉末冶金零件的制备方法
CN107252888A (zh) * 2012-07-26 2017-10-17 Ntn株式会社 烧结轴承
CN109351959A (zh) * 2018-09-25 2019-02-19 罗源县凤山镇企业服务中心 一种半扩散铜锡合金粉末的制备方法
CN109382509A (zh) * 2018-09-25 2019-02-26 罗源县凤山镇企业服务中心 一种用于含油轴承的铜锡局部合金粉末的制备方法
CN110102754A (zh) * 2019-05-20 2019-08-09 中南大学 一种重载车辆干式离合器用铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0387331A (ja) * 1990-02-15 1991-04-12 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 鉄系焼結耐摩耗性材料の製造法
TW593694B (en) * 2002-08-06 2004-06-21 Shau-Chian Tzeng Method for producing porous metal with fine porous texture
CN101187396A (zh) * 2007-11-30 2008-05-28 洛阳轴研科技股份有限公司 一种由粉末冶金材料制作的高速自润滑含油轴承
CN101760664A (zh) * 2008-12-24 2010-06-30 福田金属箔粉工业株式会社 粉末冶金用青铜粉末及其制造方法
CN101871058A (zh) * 2010-06-17 2010-10-27 大连宏润复合轴承有限公司 一种金属基自润滑复合材料及其制备方法
CN103282681A (zh) * 2010-11-29 2013-09-04 现代制铁株式会社 烧结轴承及其制备方法
CN107252888A (zh) * 2012-07-26 2017-10-17 Ntn株式会社 烧结轴承
CN103909270A (zh) * 2013-12-19 2014-07-09 浙江中达精密部件股份有限公司 高性能粉末冶金含油轴承及其制作方法
CN104959609A (zh) * 2015-06-05 2015-10-07 东睦新材料集团股份有限公司 一种铜基粉末冶金零件的制备方法
CN109351959A (zh) * 2018-09-25 2019-02-19 罗源县凤山镇企业服务中心 一种半扩散铜锡合金粉末的制备方法
CN109382509A (zh) * 2018-09-25 2019-02-26 罗源县凤山镇企业服务中心 一种用于含油轴承的铜锡局部合金粉末的制备方法
CN110102754A (zh) * 2019-05-20 2019-08-09 中南大学 一种重载车辆干式离合器用铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112536436B (zh) 2023-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101407889A (zh) 粉末冶金稀土铜包铁合金含油轴承及其制造方法
CN105648259A (zh) 一种铜基-石墨正梯度复合材料及其制备方法
CN104384503A (zh) 一种铁铜基粉末冶金减摩材料及其制备方法
CN109957684B (zh) 一种汽车零部件用高强耐热铝合金材料的制备方法
CN108788132B (zh) 一种铜碳复合材料原位反应制备方法
CN105018815A (zh) 一种高Cr含量、高耐压性铜铬触头材料及其制备方法
CN110964940B (zh) 一种高熵合金浸银复合材料及其制备方法和应用
CN101658931B (zh) 粉末冶金稀土铁铝黄铜含油轴承材料及其制备工艺
CN103934451A (zh) 一种氧化铝弥散强化铜合金粉的制备方法
CN112536436B (zh) 一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法
CN108517429A (zh) 一种Ti2AlC增强铜基复合材料的制备方法
JP5403707B2 (ja) Ｃｕ系溶浸用粉末
CN110983152A (zh) 一种Fe-Mn-Si-Cr-Ni基形状记忆合金及其制备方法
CN107686953B (zh) 一种碳/碳-铜复合材料的制备方法
CN108603248B (zh) 碳复合材料的制造方法以及碳复合材料
CN112981168B (zh) 一种由粉末热锻的铜基受电弓滑板材料及其制备方法
CN111304491B (zh) 一种可在室温～500℃使用的铜基自润滑复合材料及其制备方法、应用
US5466414A (en) Process for fabrication of sintered metal components
CN111961901B (zh) 原位自生WC强化WCu双梯度结构复合材料的制备方法
CN114921673A (zh) 一种纳米氧化物颗粒弥散强化铜及其制备方法
AU2010284750B2 (en) A process for producing a metal-matrix composite of significant deltaCTE between the hard base-metal and the soft matrix
Gu et al. Microstructures and properties of direct laser sintered tungsten carbide (WC) particle reinforced Cu matrix composites with RE–Si–Fe addition: A comparative study
CN109136605B (zh) 一种铜基复合粉体的自蔓延合成及其应用
CN114540697B (zh) 一种超细Fe-Cu-SiC-C-Al2O3复合材料及其制备方法
US3429696A (en) Iron powder infiltrant

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant