專利名稱：紡紗粉冶鋼領(lǐng)材料及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造紡紗粉冶鋼領(lǐng)的Fe-Mn-Mo-C四元合金及制造方法。
傳統(tǒng)的粉末冶金鋼領(lǐng)材料是Fe-C合金粉冶鋼領(lǐng)，存在的最大問(wèn)題是使用壽命低，我國(guó)的Fe-C合金粉冶鋼領(lǐng)，用于毛紡的壽命是6個(gè)月，用于化纖是3個(gè)月。根據(jù)對(duì)鋼領(lǐng)的磨損形貌和受力分析，發(fā)現(xiàn)鋼領(lǐng)的磨損主要是接觸疲勞剝落。
日本對(duì)提高粉冶鋼領(lǐng)使用壽命進(jìn)行了大量研究，與本發(fā)明相關(guān)的是日本專利昭51-41844，用添加硬質(zhì)相BN的方法提高鋼領(lǐng)的耐磨性;日本專利昭54-29968，用添加固體潤(rùn)滑劑MoS2降低摩擦系數(shù)，藉此提高耐磨性。添加BN能降低因滑動(dòng)摩擦而引起的摩損，但不能克服疲勞剝落，而BN價(jià)格昂貴，這將使鋼領(lǐng)成本提高;加MoS2能降低摩擦系數(shù)，但在燒結(jié)過(guò)程中生成Fes、Mns，F(xiàn)es和Mns都是脆性非金屬夾雜，易產(chǎn)生微裂紋，一旦裂紋形成將迅速擴(kuò)展，因此也不能克服疲勞剝落。
本發(fā)明的目的旨在克服上述之不足，提供一種疲勞強(qiáng)度高，磨損性能好的合金材料。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的;Fe-C合金基礎(chǔ)上添加0.1～4.0%wtMn和0.05～1.0%wtMo構(gòu)成Fe-Mn-Mo-C四元合金。
Mn是以Fe-Mn中間合金形式加入，避免了Mn的氧化，而Mn在燒結(jié)過(guò)程中將部分揮發(fā)，而使鋼領(lǐng)開(kāi)口孔隙增多，含油率提高，從而使鋼領(lǐng)自潤(rùn)滑性能大大改善;Mn還能促進(jìn)Fe16N2(α″)相形核，回火時(shí)在馬氏體中折出高度彌散的Fe16N2(α″)相，使合金的接觸疲勞壽命提高。Mo以金屬M(fèi)o形式加入，添加Mo能提高燒結(jié)活性，使Fe粒子結(jié)強(qiáng)度提高，而Mo和Mn一樣，都能提高淬透性，降低鋼領(lǐng)表面至中心的硬度梯度，這也有利于疲勞強(qiáng)度提高。
為了提高Fe粒子間的結(jié)合強(qiáng)度和內(nèi)部孔隙的連通性，還必須控制粉末的粒度，因?yàn)榇至e粉燒結(jié)性能差，鋼領(lǐng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，容易沿Fe粒子之間所形成的晶界產(chǎn)生裂紋，粉末過(guò)細(xì)，燒結(jié)活性強(qiáng)，會(huì)降低內(nèi)部孔隙的連通性，影響自潤(rùn)滑效果，因此，粉末粒度應(yīng)控制在-80目-+400之間。
壓坯密度應(yīng)控制在6.0～6.5g/cm3。密度過(guò)低，成品鋼領(lǐng)疲勞強(qiáng)度低;過(guò)高，成品鋼領(lǐng)孔隙率低，自潤(rùn)滑效果差。
燒結(jié)制度為1100～1200℃×30～120min，溫度低、時(shí)間短，達(dá)不到合金化和致密化目的;溫度高、時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)造成連通孔隙減少。本發(fā)明的成品鋼領(lǐng)密度為6.3～6.8g/cm3。
用本發(fā)明的Fe-Mn-Mo-C合金材料的選擇相應(yīng)的工藝條件生產(chǎn)的鋼領(lǐng)，開(kāi)口孔隙率提高6.4%;表面層硬度提高7.3%，40小時(shí)磨損量減少62%(見(jiàn)附圖
);接觸疲勞壽命提高96%，鋼領(lǐng)的實(shí)際使用壽命提高1-2倍。
權(quán)利要求
1.一種以Fe-C為基的主要用于紡紗粉冶鋼領(lǐng)的材料，其特征在于添加了0.1～4.0%utMn和0.05～1.0%utMo構(gòu)成Fe-Mn-Mo-C四元合金。
2.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的紡紗粉冶鋼領(lǐng)的材料和制造方法，其特征在于a.Mn以Fe-Mn中間合金形式加入，Mo以金屬M(fèi)o形式加入;b.粉末粒度為-800～+400目;c.鋼領(lǐng)的壓坯密度為6.0～6.5g/cm，成品鋼領(lǐng)密度為6.3～6.8g/cm;d.鋼領(lǐng)壓坯燒結(jié)制度為1100～1200℃×30～120Min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造紡紗粉冶鋼領(lǐng)的Fe-Mn-Mo-C四元合金及制造方法。由于合理選擇了成分和工藝，與Fe-C系合金鋼相比，40小時(shí)的磨損量減少62％，疲勞壽命提高96％，鋼領(lǐng)使用壽命提高1—2倍。
文檔編號(hào)B22F3/00GK1031264SQ87105949
公開(kāi)日1989年2月22日 申請(qǐng)日期1987年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月24日
發(fā)明者隋永江, 王興慶, 何寶山 申請(qǐng)人:上海工業(yè)大學(xué)