一種粉末冶金金屬軸承材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粉末冶金金屬軸承材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：鐵粉74-78、銅2.4-2.8、錫1.2-1.4、鎳7.6-7.8、Mn?3.4-3.7、Zn?2.1-2.5、Ti?11.3-12.2、Sb?1.2-1.3、Zr?0.35-0.45、助劑2-3；本發(fā)明添加助劑，使合金粉末分散均勻，保證產(chǎn)品內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的縱橫均勻度，使產(chǎn)品的疲勞壽命有所提高；本發(fā)明孔隙很少，結(jié)構(gòu)剛度、硬度、耐疲勞性能、抗拉強(qiáng)度性能優(yōu)良本發(fā)明不含鉛，對環(huán)境污染小，生產(chǎn)步驟簡單，提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】 一種粉末冶金金屬軸承材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粉末冶金領(lǐng)域，特別是一種粉末冶金金屬軸承材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)，制取金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工業(yè)技術(shù)。目前，粉末冶金技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于交通、機(jī)械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領(lǐng)域，成為新材料科學(xué)中最具發(fā)展活力的分支之一。粉末冶金技術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，非常適合于大批量生產(chǎn)。另外，部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機(jī)械加工方法無法制備的材料和復(fù)雜零件也可用粉末冶金技術(shù)制造，因而備受工業(yè)界的重視。粉末冶金結(jié)構(gòu)件制品材料成分不受熔煉限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它結(jié)構(gòu)組分，并且在相當(dāng)大的范圍內(nèi)根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而在力學(xué)性能上能達(dá)到與鋼件匹配的效果。
[0003]本發(fā)明的產(chǎn)品用途是以低碳鋼鋼板為基體、表面松裝燒結(jié)銅合金粉末、經(jīng)致密軋制而成的銅合金-鋼雙金屬潤滑材料，主要用于制造汽車軸承、側(cè)板、止推片等。
[0004]傳統(tǒng)燒結(jié)制造銅-鋼雙金屬潤滑材料用銅合金粉，如CuPblOSnlO、CuPb24Sn、CuPb24Sn4等牌號的銅鉛合金粉末，都含有大比例的鉛。因鉛及其化合物對人體有害，2006年7月歐盟實(shí)施了 RoHS指令，要求投入市場的電子和電氣設(shè)備不得含有鉛等有害物質(zhì)。長期以來，由于鉛在生產(chǎn)、電鍍過程中的污染以及軸瓦廢棄后的二次污染問題，對環(huán)境造成了巨大的危害，這個問題已越來越引起國內(nèi)、外滑動軸承行業(yè)的關(guān)注。我國開發(fā)無鉛銅基自潤滑材料的呼聲日益高漲，尋找一種無鉛新材料來替代傳統(tǒng)材料已成為了必然趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種粉末冶金金屬軸承材料及其制備方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實(shí)施:
一種粉末冶金金屬軸承材料，由下列重量份的原料制成:鐵粉74-78、銅2.4-2.8、錫
1.2-1.4、鎳 7.6-7.8、Mn 3.4-3.7,Zn 2.1-2.5,Ti 11.3-12.2,Sb 1.2-1.3,Zr 0.35-0.45,助劑2-3 ；
所述的助劑由下列重量份的原料制成:鐵粉30-40、硫酸鋁3-4、三聚磷酸鉀1-2、天青石粉2-3、秸桿灰燼1-2、硅烷偶聯(lián)劑KH550 1_2、二甲基硅油3_4、異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯1-2、氧化鋅2-3 ;制備方法是將鐵粉、硫酸鋁、三聚磷酸鉀、天青石粉、秸桿灰燼混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920-950°C下煅燒3-4小時，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌1_2小時，即得。
[0007]本發(fā)明所述粉末冶金金屬軸承材料，由以下具體步驟制成:
(I)將鐵粉、銅、錫、鎳、Mn、Zn、T1、Sb、Zr混合,加入適量水中，送入球磨機(jī)中球磨,得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在12-15Mpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下600-750°C進(jìn)行燒結(jié)8-10小時，將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩；
(2)將物料在62-66°C下混合攪拌均勻70-90分鐘后，裝入模具，壓制成坯；
(3)將壓坯放在燒結(jié)爐中，以8-12°C/分鐘速率升溫至450-550°C條件下燒結(jié)1_2小時，再以6-8°C /分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結(jié)1.5-2小時；然后以5_7°C /分鐘速率升溫至1050-1150°C條件下燒結(jié)2-3小時；空氣中冷卻至室溫即可。
[0008]本發(fā)明添加助劑，使合金粉末分散均勻，保證產(chǎn)品內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的縱橫均勻度，使產(chǎn)品的疲勞壽命有所提高；本發(fā)明孔隙很少，結(jié)構(gòu)剛度、硬度、耐疲勞性能、抗拉強(qiáng)度性能優(yōu)良本發(fā)明不含鉛，對環(huán)境污染小，生產(chǎn)步驟簡單，提高了生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施方案
[0009]下面通過具體實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0010]一種粉末冶金金屬軸承材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:鐵粉74、銅2.4、錫 1.2、鎳 7.6、Mn 3.4, Zn 2.UTi 11.3, Sb 1.2, Zr 0.35、助劑 2 ；
所述的助劑由下列重量份(公斤)的原料制成:鐵粉30、硫酸鋁3、三聚磷酸鉀1、天青石粉2、秸桿灰燼1、硅烷偶聯(lián)劑KH550 1、二甲基硅油3、異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯1、氧化鋅2 ;制備方法是將鐵粉、硫酸鋁、三聚磷酸鉀、天青石粉、秸桿灰燼混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920-950°C下煅燒3-4小時，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌1-2小時，即得。
[0011]本發(fā)明所述粉末冶金金屬軸承材料，由以下具體步驟制成:
(1)將鐵粉、銅、錫、鎳、Mn、Zn、T1、Sb、Zr混合,加入適量水中，送入球磨機(jī)中球磨,得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在12-15Mpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下600-750°C進(jìn)行燒結(jié)8-10小時，將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩；
(2)將物料在62-66°C下混合攪拌均勻70-90分鐘后，裝入模具，壓制成坯；
(3)將壓坯放在燒結(jié)爐中，以8-12°C/分鐘速率升溫至450-550°C條件下燒結(jié)1_2小時，再以6-8°C /分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結(jié)1.5-2小時；然后以5_7°C /分鐘速率升溫至1050-1150°C條件下燒結(jié)2-3小時；空氣中冷卻至室溫即可。
[0012]經(jīng)過檢測，本發(fā)明的硬度:HRC57 ;抗拉強(qiáng)度:1075MPa。
【權(quán)利要求】
1.一種粉末冶金金屬軸承材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:鐵粉74-78、銅 2.4-2.8、錫 1.2-1.4、鎳 7.6-7.8,Mn 3.4-3.7,Zn 2.1-2.5,Ti 11.3-12.2,Sb 1.2-1.3、Zr 0.35-0.45、助劑 2-3 ； 所述的助劑由下列重量份的原料制成:鐵粉30-40、硫酸鋁3-4、三聚磷酸鉀1-2、天青石粉2-3、秸桿灰燼1-2、硅烷偶聯(lián)劑KH550 1_2、二甲基硅油3_4、異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯1-2、氧化鋅2-3 ;制備方法是將鐵粉、硫酸鋁、三聚磷酸鉀、天青石粉、秸桿灰燼混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯(lián)劑KH550混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920-950°C下煅燒3-4小時，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌1_2小時，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述粉末冶金金屬軸承材料，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將鐵粉、銅、錫、鎳、Mn、Zn、T1、Sb、Zr混合,加入適量水中，送入球磨機(jī)中球磨,得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在12-15Mpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下600-750°C進(jìn)行燒結(jié)8-10小時，將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩； (2)將物料在62-66°C下混合攪拌均勻70-90分鐘后，裝入模具，壓制成坯； (3)將壓坯放在燒結(jié)爐中，以8-12°C/分鐘速率升溫至450-550°C條件下燒結(jié)1_2小時，再以6-8°C /分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結(jié)1.5-2小時；然后以5_7°C /分鐘速率升溫至1050-1150°C條件下燒結(jié)2-3小時；空氣中冷卻至室溫即可。
【文檔編號】B22F3/16GK103600060SQ201310469274
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】胡光榮 申請人:銅陵新創(chuàng)流體科技有限公司