一種六方氮化硼改性耐腐蝕高強(qiáng)度自潤滑軸承的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種六方氮化硼改性耐腐蝕高強(qiáng)度自潤滑軸承的制備方法，該方法的具體步驟包括對(duì)原料粉體研磨共混、溶膠包覆并高溫處理改性形成自潤滑粉末原料，然后經(jīng)過壓制成型、燒結(jié)，最后表面處理的過程，其中原料粉體按照質(zhì)量百分比由如下成分配比而成：鋯鐵粉5?10%，釩鐵粉3?5%，鎢粉3?5%，鎂粉1?2%，石墨3?5%，余量為鐵粉。本發(fā)明的自潤滑軸承兼具優(yōu)良的自潤滑功能和機(jī)械性能，耐高溫性能好，同時(shí)具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和高強(qiáng)度，適用范圍廣，耐用性高，使用壽命長。
【專利說明】
一種六方氮化硼改性耐腐蝕高強(qiáng)度自潤滑軸承的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種軸承的制備方法，尤其涉及一種六方氮化硼改性耐腐蝕高強(qiáng)度自潤滑軸承的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中的重要零部件，它的主要功能是支撐機(jī)械旋轉(zhuǎn)體。隨著機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和負(fù)荷的增加，以及惡劣工況的需求，對(duì)軸承的潤滑性提出了更高的要求。自潤滑材料軸承技術(shù)由于省去潤滑裝置和潤滑油脂的密封裝置，使軸承的設(shè)計(jì)大大簡化，成本大幅度降低，具有良好的經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)環(huán)境效益，成為目前的發(fā)展趨勢。其中機(jī)械強(qiáng)度高和摩擦性能好的自潤滑復(fù)合材料的開發(fā)成為摩擦學(xué)領(lǐng)域的重要熱點(diǎn)。
[0003]粉末冶金自潤滑技術(shù)通過把固體潤滑劑添加到金屬基體原料中制得自潤滑軸承復(fù)合材料。自潤滑軸承在運(yùn)動(dòng)時(shí)在相對(duì)滑動(dòng)表面形成一層較為穩(wěn)定的潤滑膜，同時(shí)靠"自耗〃修復(fù)被損傷的潤滑膜，達(dá)到良好的潤滑和減摩效果，在機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，粉末冶金自潤滑軸承材料往往存在高溫環(huán)境下容易氧化、機(jī)械強(qiáng)度低等問題。專利201310414116.5通過添加適量的硫化鐵、錳鐵粉制得自潤滑軸承材料，一定程度上提尚了材料的耐尚溫性能，但對(duì)機(jī)械性能提升有限，無法提供尚質(zhì)量的自潤滑軸承材料，滿足日益增長的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種兼具良好耐高溫性能和機(jī)械強(qiáng)度的六方氮化硼改性耐腐蝕高強(qiáng)度自潤滑軸承的制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種六方氮化硼改性耐腐蝕高強(qiáng)度自潤滑軸承的制備方法，其特征在于，該方法包括以下具體步驟:
(1)原料粉體的制備，所述原料粉體由如下原料按質(zhì)量百分比配比而成:鋯鐵粉5_10%，釩鐵粉3-5%，鎢粉3-5%，鎂粉1-2%，石墨3-5%，余量為鐵粉，將粒度為200-300μπι的各原料放入球磨機(jī)中研磨2-4小時(shí)，即得所述原料粉體；
(2)復(fù)合溶膠的制備，所述復(fù)合溶膠由下列重量份的原料制成:正硅酸乙酯0.5-1，乙烯基三乙氧基硅烷3-5，聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.15，六方氮化硼1-1.5，納米石墨粉0.5_1，無水乙醇3-5，4-8%醋酸溶液10-15，聚四氟乙烯乳液1-2，所述復(fù)合溶膠的制備方法是先將正硅酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷與無水乙醇混合，然后加入納米石墨粉、六方氮化硼分散均勻，最后緩慢滴加入醋酸溶液中60-70°C攪拌0.5-lh，冷卻后將pH調(diào)至中性，加入其余原料攪拌均勻后常溫靜置l_2h，即得復(fù)合溶膠；
(3)原料粉體的改性，將步驟(I)中的混合粉體與步驟(2)中的復(fù)合溶膠按重量8:1-10:1混合攪拌均勾，100_120°C干燥處理3_5h后于惰性氣氛下600_800°C熱處理2_4h，冷卻后于球磨機(jī)中研磨1-2h，得自潤滑粉末原料； (4)軸承毛坯的制備，先將步驟(3)中的自潤滑粉末原料裝入軸套模具中于550-650MPa進(jìn)行壓制，保壓時(shí)間為5-10min，然后放入燒結(jié)爐中于惰性氣氛下1200 °C-1250 °C燒結(jié)l_2h，得到軸承毛坯；
(5)將步驟(4)得到的軸承毛坯進(jìn)行表面處理，即得六方氮化硼改性耐腐蝕高強(qiáng)度自潤滑軸承
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明利用正硅酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷水解并與納米石墨粉等共混形成的復(fù)合溶膠對(duì)鐵粉、石墨等原料粉體進(jìn)行包覆，然后高溫處理，在原料粉體之間的界面上形成均勻的SiC/Si02復(fù)合包覆層，既能起到提升耐高溫、耐磨耗性能以及硬度的功效，又能起到改善自潤滑性能的作用，并且材料之間結(jié)合力強(qiáng)，機(jī)械性能好；同時(shí)，通過原料粉體與六方氮化硼等原料的選擇與復(fù)配增效作用，使得到的自潤滑軸承兼具優(yōu)良的自潤滑功能和機(jī)械性能，耐高溫性能好，同時(shí)具有優(yōu)異的的耐腐蝕性能和高強(qiáng)度，適用范圍廣，耐用性高，使用壽命長。
【具體實(shí)施方式】
[0006]—種六方氮化硼改性耐腐蝕高強(qiáng)度自潤滑軸承的制備方法，方法包括以下具體步驟:
(1)原料粉體的制備，所述原料粉體由如下原料按質(zhì)量百分比配比而成:鋯鐵粉5%，釩鐵粉3%，鎢粉3%，鎂粉1%，石墨3%，余量為鐵粉，將粒度為200-300μπι的各原料放入球磨機(jī)中研磨2小時(shí)，即得所述原料粉體；
(2)復(fù)合溶膠的制備，所述復(fù)合溶膠由下列重量份的原料制成:正硅酸乙酯0.5，乙烯基三乙氧基硅烷3，聚乙烯吡咯烷酮0.1，六方氮化硼I，納米石墨粉0.5，無水乙醇3，4%醋酸溶液10，聚四氟乙烯乳液I，所述復(fù)合溶膠的制備方法是先將正硅酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷與無水乙醇混合，然后加入納米石墨粉、六方氮化硼分散均勻，最后緩慢滴加入醋酸溶液中60°C攪拌0.5h，冷卻后將pH調(diào)至中性，加入其余原料攪拌均勻后常溫靜置lh，即得復(fù)合溶膠；
(3)原料粉體的改性，將步驟(I)中的混合粉體與步驟(2)中的復(fù)合溶膠按重量8:1混合攪拌均勻，100°C干燥處理3h后于惰性氣氛下600°C熱處理2h，冷卻后于球磨機(jī)中研磨lh，得自潤滑粉末原料；
(4)軸承毛坯的制備，先將步驟(3)中的自潤滑粉末原料裝入軸套模具中于550MPa進(jìn)行壓制，保壓時(shí)間為5min，然后放入燒結(jié)爐中于惰性氣氛下1200°C燒結(jié)lh，得到軸承毛坯；
(5)將步驟(4)得到的軸承毛坯進(jìn)行表面處理，即得六方氮化硼改性耐腐蝕高強(qiáng)度自潤滑軸承。
[0007]經(jīng)檢驗(yàn)，上述制得的軸承材料性能如下:
最大承載力(N):3870;
磨損量(mm):0.203;
適用最高溫度:650 °C。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種六方氮化硼改性耐腐蝕高強(qiáng)度自潤滑軸承的制備方法，其特征在于，該方法包括以下具體步驟: (1)原料粉體的制備，所述原料粉體由如下原料按質(zhì)量百分比配比而成:鋯鐵粉5-10%，釩鐵粉3-5%，鎢粉3-5%，鎂粉1-2%，石墨3-5%，余量為鐵粉，將粒度為200-300μπι的各原料放入球磨機(jī)中研磨2-4小時(shí)，即得所述原料粉體； (2)復(fù)合溶膠的制備，所述復(fù)合溶膠由下列重量份的原料制成:正硅酸乙酯0.5-1，乙烯基三乙氧基硅烷3-5，聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.15，六方氮化硼1-1.5，納米石墨粉0.5_1，無水乙醇3-5，4-8%醋酸溶液10-15，聚四氟乙烯乳液1-2，所述復(fù)合溶膠的制備方法是先將正硅酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷與無水乙醇混合，然后加入納米石墨粉、六方氮化硼分散均勻，最后緩慢滴加入醋酸溶液中60-70°C攪拌0.5-lh，冷卻后將pH調(diào)至中性，加入其余原料攪拌均勻后常溫靜置l_2h，即得復(fù)合溶膠； (3)原料粉體的改性，將步驟(I)中的混合粉體與步驟(2)中的復(fù)合溶膠按重量8:1-10:1混合攪拌均勾，100_120°C干燥處理3_5h后于惰性氣氛下600_800°C熱處理2_4h，冷卻后于球磨機(jī)中研磨1-2h，得自潤滑粉末原料； (4)軸承毛坯的制備，先將步驟(3)中的自潤滑粉末原料裝入軸套模具中于550-650MPa進(jìn)行壓制，保壓時(shí)間為5-10min，然后放入燒結(jié)爐中于惰性氣氛下1200 °C-1250 °C燒結(jié)l_2h，得到軸承毛坯； (5)將步驟(4)得到的軸承毛坯進(jìn)行表面處理，即得六方氮化硼改性耐腐蝕高強(qiáng)度自潤滑軸承。
【文檔編號(hào)】B22F5/10GK106086590SQ201610584623
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月25日 公開號(hào)201610584623.7, CN 106086590 A, CN 106086590A, CN 201610584623, CN-A-106086590, CN106086590 A, CN106086590A, CN201610584623, CN201610584623.7
【發(fā)明人】余寅生
【申請(qǐng)人】安徽銀球軸承有限公司