CN1132260A - 用粉末冶金制造三类轴承保持架的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用粉末冶金制造三类轴承保持架的方法，材料的组分是Cu2-3％、C0.8-1.2％、Ni0-2.5％、Mo0-0.5％，余量为Fe，工艺流程经混料→压制→烧结→整形→后加工→喷砂后制得成品。本发明配方合理，用粉末冶金材料代替了价格昂贵、资源少的铸铜材料来制三类轴承保持架，产品完全符合三类轴承保持架要求的强度高、耐磨，并有一定抗冲击的韧性，且最后的喷砂工序使工件外表光滑、美观。

Description

用粉末冶金制造三类轴承保持架的方法

本发明涉及一种用粉末冶金制造三类轴承保持架的方法，属于粉末冶金技术领域。

三类轴承内有两个带有多个兜孔的圆环实体即保持架，起间隔和固定滚子的作用，运转中需承受滚子的挤压和冲击，同时产生磨擦和磨损，是轴承的重量部件。因此要求用于制造保持架的材料必须具备良好的减少磨擦力、耐磨特性和足够的强度。在现有的技术中是采用铸铜材料制成的。由于近年来铜价大幅度上升使保持架的成本占轴承总成本的比例一年比一年高，因此轴承行业近年来采用锌基合金、铸铁、尼龙等价格低的材料来代替价格昂贵的铸铜，但由于这些材料各有缺陷，使用效果不理想，因此难于推广。

本发明的目的是研制一种适于制作三类轴承保持架的价格低、强度高、耐磨性高、磨擦系数小又具有抗冲击韧性的材料。

本发明的方案是：使用一种适于上述要求即由铁、铜、碳三种主要材料组成的冶金粉末材料中，加有一定比例的镍和钼，经合理的配比和工艺步骤，制成适合上述要求的粉末冶金材料三类轴承保持架。其具体配方为(按重量百分比)：

Fe                余量                     (还原铁粉)

Cu                2-3％                    (-200目电解铜粉)

C                 0.8-1.2％                (-200目天然石墨)

Ni                0-2.5％                  (-200目电解镍粉)

Mo                0-0.5％

具体的工艺步骤为：

将各种粉末按重量百分比配成后，装入V形混料机混料→然后送入油压机使用专用模具压制，使其成为有一定加工余量的毛坯→然后送入专用粉末冶金烧结炉中烧结(预热850℃，烧结1120℃)→为了校正烧结时的尺寸变形，将毛坯在油压机上专用模具内进行冷挤压，以达到整形目的→进行后加工，对毛坯进行一定量的机加工，使其完全达到尺寸要求→最后送入专用喷砂机，将粒度为0.5-1mm的石英砂喷射到零件表面上后制成产品。

也可在混料后采用初压(压力6t/cm²)→初烧(900℃)→复压(6-7t/cm²压力)→复烧(烧结温度1120℃)→整形→后加工→喷砂等工艺流程。

整个工艺流程为：混料→压制→整形→后加工(机械加工表面修饰)后送入喷砂工序进行喷砂，即：用喷砂机将压缩空气(2-4公斤/cm²)把粒度为0.5-1mm的石英砂喷射到零件表面。经喷砂后的三类轴承保持架表面得到了强化、去掉了细小的毛刺。

本发明所选用的粉末冶金材料，其具体配比和现有的Fe-Cu-C材料有一定的不同，在现有的机械加工手册内Fe-Cu-C材料中C的比例为1.2-1.5％。这种配比的材料虽具有一定的强度和硬度，但缺少抗冲击的韧性，因此不适于制作三类轴承的保持架。本发明将所选用的Fe-Cu-C、Fe-Cu-C-Ni、Fe-Cu-C-Ni-Mo材料的配方内，Cu均选在2-3％；C均选在0.8-1.2％。这种配比使产品抗冲击性、耐磨性、强度均完全符合保持架的要求，工艺上，最后的后加工后的喷砂工序是目前在粉末冶金行业中没有采用过的。本发明在后加工后采用喷砂工艺后，表面光泽均匀、美观，外表光滑，有耐磨和减少磨擦的作用，使整个工件完全符合要求。

下面结合实施例对本发明予以说明：

实施例1：

粉末冶金材料的配方(重量比)：

Fe                余量                      (还原铁粉)

Cu                2.5％                     (-200目电解铜粉)

C                 1.0％                     (-200目天然石墨)

将各种粉末按重量百分比配成后，装入V型混料机混合2.5小时使各种成份均匀混合→送入500T油压机使用专用模架、模具在压力6T/cm²，压制密度≥6.6g/cm³下制得高度留量1mm，内、外径有0.5-1.0mm加工余量的圆环毛坯→送入专用粉末冶金烧结炉中烧结，温度为预热850℃，烧结1120℃左右→为了校正烧结时的尺寸变形，将毛坯在500T油压机上进行一次全方位的冷挤压，使圆环内、外径尺寸达到基本规整→在车床上将毛坯加工到完全符合尺寸要求圆环，再在专用镗床上加工保持架兜孔→用专用喷砂机将粒度为0.5-1mm的石英砂在压缩空气为2-4公斤/cm²时将石英砂喷射到零件表面，后制成产品。

实施例2：

粉末冶金材料的配方：

Fe                余量                    (还原铁粉)

Cu                2.5％                   (-200目电解铜粉)

C                 1.0％                   (-200目天然石墨)

Ni                2％                     (-200目电解镍粉)

工艺步骤为：

将上述各组份按重量百分比配成后装入混料→送入油压机在专用模具进行初压，压力为6T/cm²，使其为有一定加工余量的毛坯→送入粉末冶金烧结炉进行初烧，烧结温度900℃→再送入油压机在专用模具上进行复压(6-7t/cm²压力)→送入烧结炉内进行复烧，烧结温度1120℃→送入油压机进行冷挤压整形→再进行后加工→最后使用专用喷砂机，以2-4公斤/cm²的压缩空气将粒度为0.5-1mm的石英砂喷射到零件表面，经喷砂处理后的零件，表面得到强化、外表美观。

实施例3：

粉末冶金材料的配方：

Fe                     余量                 (还原铁粉)

Cu                     2.5％                (-200目电解铜粉)

C                      1.0％                (-200目天然石墨)

Ni                     2％                  (-200目电解镍粉)

Mo                     0.4％

其它工艺流程如实施例1。

Claims (3)

1、一种用粉末冶金制造三类轴承保持架的方法，主要组份有Fe、Cu、C三种材料，其特征在于上述用于制造三类轴承保持架的粉末冶金材料Cu和C的比例分别为2-3％、0.8-1.2％，并加有一定比例的Ni(镍)和钼(Mo)，其具体配方为(按重量百分比)：

Fe          余量             (还原铁粉)

Cu          2-3％            (-200目电解铜粉)

C           0.8-1.2％        (-200目天然石墨)

Ni          0-2.5％          (-200目电解镍粉)

Mo          0-0.5％

具体的工艺步骤为：

将上述各粉末按重量百分比配成后，装入V型混料机混料→送入油压机使用专用模具压制，使其成为有一定加工余量的工件毛坯→送入专用粉末冶金烧结炉烧结(温度1120℃)→为了校正烧结时的尺寸变形，将毛坯在专用油压机上进行冷挤压，以达到整形的目的→然后对毛坯尺寸进行一定量的机加工，使其达到完全符合要求的工件→最后进行喷砂，即使用专用喷砂机将粒度为0.5-1mm的石英砂喷射到零件表面，喷砂后的工件为成品。

2、根据权利要求1所述的用粉末冶金制造三类轴承保持架的方法，其特征在于上述工艺步骤可为：

混料→压制(在油压机上使用专用模具，加压制成有一定加工余量的工件毛坯)→在粉末冶金炉内初烧(烧结温度900℃)→送入油压机在专用模具上复压→进行烧结(复烧温度1120℃)→冷挤压整形→后加工→喷砂。

3、根据权利要求1或2所述的任一用粉末冶金制造三类轴承保持架的方法，其特征在于上述工艺步骤均可免去喷砂。