一種復合金屬軸承材料及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及粉末冶金技術(shù)領域，尤其涉及一種復合金屬軸承材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬燒結(jié)含油軸承，是以金屬粉末作為原料，用粉末冶金工藝制成的一類燒結(jié)材料。金屬燒結(jié)含油制品本身就是多孔的，并具有在制造過程中可自由調(diào)節(jié)空隙的數(shù)量、大小及分布的優(yōu)點。燒結(jié)金屬含油軸承已經(jīng)廣泛應用在汽車、家電、運輸機械、農(nóng)業(yè)機械、儀器儀表等眾多領域。現(xiàn)代工業(yè)主要使用的燒結(jié)金屬含油軸承按基體材料可分為銅基、鐵基、銅鐵基等。鋁是地殼中分布最廣泛的元素之一，在地殼中的含量僅次于氧和硅，居第三位。在金屬品種中，鋁是僅次于鋼鐵的第二類大金屬。鋁是一種廣泛應用的工業(yè)材料，純鋁很軟，強度不尚，有著很好的延展性，向招中添加銅、娃等兀素后，能夠有效的改善其力學性能。招基滑動軸承由于其密度小，強度高，耐腐性好，且成本低等優(yōu)點，使之在某些減摩領域，其性能比銅基軸承材料更為優(yōu)異。雖然鋁基軸承材料具有很多優(yōu)異的性能，但是隨著鋁基粉末冶金具有自身的局限，離實際應用還有很大的差距，由于制造工藝上的問題，燒制品的質(zhì)量還有待提高，需要進一步提高性能大規(guī)模生產(chǎn)擴大其應用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種復合金屬軸承材料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種復合金屬軸承材料及其制備方法，由下列重量份的原料制成:鋁85-90、銅5-8、鈹3-4、鋯1-2、硅0.5-1、聚四氟乙烯粉3-4、二硫化鉬0.8-1.5、硬脂酸2_3、甲基纖維素
0.6-1、石墨1-1.5、聚芳酯0.8-1.2、氧化鋯0.5-0.7、陶瓷晶須0.7-0.9、油酸適量；
所述一種復合金屬軸承材料及其制備方法，由以下具體步驟制備制成:
(1)將鋁、銅、鈹、鋯和硅粉倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機中，加入適量的酒精進行濕法球磨，球磨速度為20轉(zhuǎn)/秒，球磨1-1.5h后將混合粉體加到真空干燥箱中于70° C下烘干后放置備用；
(2)將油酸和石墨混合加到超聲波震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟(1)制備的混合粉末超聲處理30-45min，超聲結(jié)束固液分離后備用；
(3)將聚四氟乙烯粉放入攪拌機中以11000轉(zhuǎn)/分下混合5-10min，再加入二硫化鉬繼續(xù)混合10-15min，將混合均勻的粉末置于恒溫干燥箱中于80° C下干燥備用；
(4)將硬脂酸和甲基纖維素混合加熱，再加入步驟(3)和其余剩余的物料混合攪拌均勻，制成顆粒，再將該顆粒與步驟(2)制備的混合粉末加到混料機中混合均勻；
(5)將步驟(4)制備的混合粉末放入模具中，在液壓機中以200-300Mpa的壓力下壓制成型，獲得生坯，將成型后的生坯送入真空燒結(jié)爐中進行燒結(jié)，燒結(jié)室真空為
1.0X10-2-1.0X10-3Pa，燒結(jié)溫度以10° C/min的速率進行升溫，達到550-650° C時保溫4-5小時，之后隨爐冷卻至室溫；
(6)將步驟(5)制備的毛坯進行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油即可得到軸承材料。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明采用鋁粉作為基體，添加鋅、銅、鎂和硅提高了鋁基的強度、相對密度、孔隙率、壓潰強度和降低燒結(jié)溫度的作用，鋁的塑性極高，極易粘在模具上，造成脫模困難，本發(fā)明利用油酸和石墨混合形成很好的吸附作用包覆在金屬粉體表面，能夠改善粉體易粘附的問題，還采用聚四氟乙烯和二硫化鉬的混合物制成顆粒和金屬粉混合燒結(jié)，大大增強鋁基軸承的自身潤滑性，降低收縮性，控制基體的孔隙大小和均勻性，添加的氧化鋯、聚芳酯和陶瓷晶須起活化作用，促進了燒結(jié)，且細化晶粒，從而提高材料的強度，本發(fā)明制備的復合金屬軸承材料具有優(yōu)良的自潤滑性能，減摩效果好，自身強度高，能夠在低速、載荷較大且有一定沖擊載荷工況條件下工作，且壽命長。
【具體實施方式】
[0006]—種復合金屬軸承材料及其制備方法，由下列重量份(公斤)的原料制成:鋁85、銅5、鈹3、鋯1、硅0.5、聚四氟乙烯粉3、二硫化鉬0.8、硬脂酸2、甲基纖維素0.6、石墨1、聚芳酯0.8、氧化鋯0.5、陶瓷晶須0.7、油酸適量；
所述一種復合金屬軸承材料及其制備方法，由以下具體步驟制備制成:
(1)將鋁、銅、鈹、鋯和硅粉倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機中，加入適量的酒精進行濕法球磨，球磨速度為20轉(zhuǎn)/秒，球磨lh后將混合粉體加到真空干燥箱中于70° C下烘干后放置備用；
(2)將油酸和石墨混合加到超聲波震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟(1)制備的混合粉末超聲處理30min，超聲結(jié)束固液分離后備用；
(3)將聚四氟乙烯粉放入攪拌機中以11000轉(zhuǎn)/分下混合5min，再加入二硫化鉬繼續(xù)混合lOmin，將混合均勻的粉末置于恒溫干燥箱中于80° C下干燥備用；
(4)將硬脂酸和甲基纖維素混合加熱，再加入步驟(3)和其余剩余的物料混合攪拌均勻，制成顆粒，再將該顆粒與步驟(2)制備的混合粉末加到混料機中混合均勻；
(5)將步驟(4)制備的混合粉末放入模具中，在液壓機中以200Mpa的壓力下壓制成型，獲得生坯，將成型后的生坯送入真空燒結(jié)爐中進行燒結(jié)，燒結(jié)室真空為l.0XlOXlOPa，燒結(jié)溫度以10° C/min的速率進行升溫，達到550° C時保溫4小時，之后隨爐冷卻至室溫；
(6)將步驟(5)制備的毛坯進行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油即可得到軸承材料。
[0007]按照實施例制備額鋁基軸承材料，對其進行性能測試，結(jié)果如下:
維氏硬度:45，壓潰強度:192Mpa，抗拉強度:116 Mpa，含油量容量:21%。
【主權(quán)項】
1.一種復合金屬軸承材料及其制備方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成:鋁85-90、銅5-8、鈹3-4、鋯1-2、硅0.5-1、聚四氟乙烯粉3-4、二硫化鉬0.8-1.5、硬脂酸2-3、甲基纖維素0.6-1、石墨1-1.5、聚芳酯0.8-1.2、氧化鋯0.5-0.7、陶瓷晶須0.7-0.9、油酸適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種復合金屬軸承材料及其制備方法，其特征在于，由以下具體步驟制備制成: (1)將鋁、銅、鈹、鋯和硅粉倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機中，加入適量的酒精進行濕法球磨，球磨速度為20轉(zhuǎn)/秒，球磨1-1.5h后將混合粉體加到真空干燥箱中于70° C下烘干后放置備用； (2)將油酸和石墨混合加到超聲波震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟(1)制備的混合粉末超聲處理30-45min，超聲結(jié)束固液分離后備用； (3)將聚四氟乙烯粉放入攪拌機中以11000轉(zhuǎn)/分下混合5-10min，再加入二硫化鉬繼續(xù)混合10-15min，將混合均勻的粉末置于恒溫干燥箱中于80° C下干燥備用； (4)將硬脂酸和甲基纖維素混合加熱，再加入步驟(3)和其余剩余的物料混合攪拌均勻，制成顆粒，再將該顆粒與步驟(2)制備的混合粉末加到混料機中混合均勻； (5)將步驟(4)制備的混合粉末放入模具中，在液壓機中以200-300Mpa的壓力下壓制成型，獲得生坯，將成型后的生坯送入真空燒結(jié)爐中進行燒結(jié)，燒結(jié)室真空為.1.0X10-2-1.0X10-3Pa，燒結(jié)溫度以10° C/min的速率進行升溫，達到550-650° C時保溫4-5小時，之后隨爐冷卻至室溫； (6)將步驟(5)制備的毛坯進行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油即可得到軸承材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復合金屬軸承材料及其制備方法，由下列重量份的原料制成：鋁85-90、銅5-8、鈹3-4、鋯1-2、硅0.5-1、聚四氟乙烯粉3-4、二硫化鉬0.8-1.5、硬脂酸2-3、甲基纖維素0.6-1、石墨1-1.5、聚芳酯0.8-1.2、氧化鋯0.5-0.7、陶瓷晶須0.7-0.9、油酸適量；本發(fā)明制備的復合金屬軸承材料具有優(yōu)良的自潤滑性能，減摩效果好，自身強度高，能夠在低速、載荷較大且有一定沖擊載荷工況條件下工作，且壽命長。
【IPC分類】C22C49/06, C22C47/14
【公開號】CN105401106
【申請?zhí)枴緾N201510782962
【發(fā)明人】邵磊, 邵鳳耀, 靳懷衛(wèi), 于永濤, 胡志國
【申請人】利辛縣江淮揚天汽車有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月16日