本發(fā)明涉及汽車零部件領(lǐng)域，具體地，涉及一種具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承及其制備方法。
背景技術(shù)：
：軸承（bearing）是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中一種重要零部件。它的主要功能是支撐機(jī)械旋轉(zhuǎn)體，降低其運(yùn)動(dòng)過程中的摩擦系數(shù)（frictioncoefficient），并保證其回轉(zhuǎn)精度。在機(jī)器的使用過程中，軸承處于連續(xù)高強(qiáng)度的工作狀態(tài)，且軸承的強(qiáng)度等機(jī)械性能的優(yōu)劣會(huì)直接影響機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承及其制備方法，該具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承具有抗折強(qiáng)度高、洛氏硬度高及抗壓強(qiáng)度高等優(yōu)異的機(jī)械性能；具且使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)精確度高。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承的制備方法，所述制備方法包括：將球墨鑄鐵、錳鐵、氮化鋁、硼化鑭、氧化鑭、氧化鎳、三氧化二鉻、銣和氧化鈦混合后進(jìn)行預(yù)熱處理；接著加入精煉劑進(jìn)行精煉得到熔融鐵水，緊接著將熔融鐵水進(jìn)行澆鑄成型制得型胚；最后型胚再進(jìn)行二次燒結(jié)即制得所述具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承；其中，按照重量份計(jì)，所述球墨鑄鐵、錳鐵、氮化鋁、硼化鑭、氧化鑭、氧化鎳、三氧化二鉻、銣和氧化鈦的用量比為100：5-13：3.5-5.1：2.5-3.9：0.6-1.0：0.5-1.5：0.05-0.19：0.05-0.08：0.75-1.25。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明將球墨鑄鐵、錳鐵、氮化鋁、硼化鑭、氧化鑭、氧化鎳、三氧化二鉻、銣和氧化鈦按照特定的用量比例進(jìn)行混合后，先進(jìn)行預(yù)熱處理，接著進(jìn)行精煉、澆注得到型胚，最后將型胚進(jìn)行二次燒結(jié)以制得具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承。該方法制得的汽車軸承具有抗折強(qiáng)度高、洛氏硬度高及抗壓強(qiáng)度高等優(yōu)異的機(jī)械性能；具且使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)精確度高。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。具體實(shí)施方式以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對(duì)于數(shù)值范圍來說，各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。本發(fā)明提供了一種具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承的制備方法，所述制備方法包括：所述制備方法包括：將球墨鑄鐵、錳鐵、氮化鋁、硼化鑭、氧化鑭、氧化鎳、三氧化二鉻、銣和氧化鈦混合后進(jìn)行預(yù)熱處理；接著加入精煉劑進(jìn)行精煉得到熔融鐵水，緊接著將熔融鐵水進(jìn)行澆鑄成型制得型胚；最后型胚再進(jìn)行二次燒結(jié)即制得所述具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承；其中，按照重量份計(jì)，所述球墨鑄鐵、錳鐵、氮化鋁、硼化鑭、氧化鑭、氧化鎳、三氧化二鉻、銣和氧化鈦的用量比為100：5-13：3.5-5.1：2.5-3.9：0.6-1.0：0.5-1.5：0.05-0.19：0.05-0.08：0.75-1.25。在本發(fā)明中使用的錳鐵中錳的含量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高制得的軸承的強(qiáng)度，優(yōu)選地，所述錳鐵中碳的含量為0.5%-0.8%。本發(fā)明中，所使用的精煉的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選，但是為了提高精煉的效果進(jìn)而提高制得的軸承的強(qiáng)度，優(yōu)選地，所述精煉過程為：加入精煉劑，在1400-1600℃進(jìn)行第一次精煉，時(shí)間為3-4h；接著以90-100℃/h的升溫速率升溫到1800-2000℃進(jìn)行第二次精煉，時(shí)間為1-2h。本發(fā)明中，所使用的精煉劑的種類可以在寬的范圍內(nèi)選，但是為了進(jìn)一步提高制得的軸承的強(qiáng)度，優(yōu)選地，將高嶺土、十二烷基磺酸鈉、尖晶石、陶瓷纖維、三聚磷酸鈉和甲基硅油進(jìn)行混合、加熱熔融，最后冷卻、干燥后破碎成顆粒平均粒徑為10-25mm的所述精煉劑。另外，在精煉劑的制備過程中，各原料的具體用量可以在寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)控制，但是為了提高制得的精煉劑的使用效果，優(yōu)選地，所述高嶺土、十二烷基磺酸鈉、尖晶石、陶瓷纖維、三聚磷酸鈉和甲基硅油的重量比為100：0.5-1.2：1.5-3.5：0.15-0.35：0.15-0.55：10-20。在上述精煉劑的制備過程中，所述熔融的條件可以控制在寬的范圍內(nèi)，但是為了提高精煉劑的制備效果，優(yōu)選地所述熔融的條件為：溫度為400-600℃，時(shí)間為3-4h。在上述精煉劑的制備過程中，所述冷卻的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高冷卻的效果，優(yōu)選地，所述冷卻的條件為：溫度為30-60℃，時(shí)間為3-6h；同時(shí)，所述干燥的條件也可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了提高制備效率，進(jìn)一步優(yōu)選地，所述干燥的條件為：溫度為50-70℃，時(shí)間為10-12h。本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述預(yù)熱處理的條件可以在較寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，但是為了提高預(yù)熱效果即制備效率，優(yōu)選地，所述預(yù)熱處理的溫度為1600-1800℃，預(yù)熱處理的時(shí)間為4-5h。本發(fā)明中，二次燒結(jié)的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，但是為了提高燒結(jié)的效率和效果進(jìn)而提高制得的軸承的強(qiáng)度，優(yōu)選地，所述二次燒結(jié)的條件為：先將所述型胚在2000-2200℃煅燒3-4h，接著以100-110℃/h的速率降溫至1400-1600℃煅燒10-12h，最后再以100-110℃/h的速率降溫至500-600℃后直接水冷，即制得所述具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承。本發(fā)明還提供了一種上述制備方法制得的具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承。以下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例1將球墨鑄鐵、錳鐵（錳鐵中碳的含量為0.5%）、氮化鋁、硼化鑭、氧化鑭、氧化鎳、三氧化二鉻、銣和氧化鈦按照100：5：3.5：2.5：0.6：0.5：0.05：0.05：0.75的重量比混合后，先在1600℃預(yù)熱處理5h；接著，加入精煉劑，在1400℃精煉4h，再以90℃/h升溫到1800℃精煉2h得到熔融鐵水；緊接著將熔融鐵水進(jìn)行澆鑄成型制得型胚，最后，先將所述型胚在2000℃煅燒4h，接著以100℃/h的速率降溫至1400℃煅燒12h，最后再以100℃/h的速率降溫至500℃后直接水冷，即制得所述具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承，記作a1。其中，所用精煉劑由下述方法制得：將高嶺土、十二烷基磺酸鈉、尖晶石、陶瓷纖維、三聚磷酸鈉和甲基硅油按照100：0.5：1.5：0.15：0.15：10的重量比混合、在400℃加熱熔融4h，最后在30℃冷卻3h，并在50℃干燥10h后破碎成顆粒平均粒徑為10mm的所述精煉劑。實(shí)施例2將球墨鑄鐵、錳鐵（錳鐵中碳的含量為0.7%）、氮化鋁、硼化鑭、氧化鑭、氧化鎳、三氧化二鉻、銣和氧化鈦按照100：8：4.2：3.0：0.85：1.2：0.10：0.06：1.10的重量比混合后，先在1700℃預(yù)熱處理5h；接著，加入精煉劑，在1500℃精煉3.5h，再以95℃/h升溫到1900℃精煉1.5h得到熔融鐵水；緊接著將熔融鐵水進(jìn)行澆鑄成型制得型胚，最后，先將所述型胚在2100℃煅燒3.5h，接著以105℃/h的速率降溫至1500℃煅燒11h，最后再以105℃/h的速率降溫至550℃后直接水冷，即制得所述具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承，記作a2。其中，所用精煉劑由下述方法制得：將高嶺土、十二烷基磺酸鈉、尖晶石、陶瓷纖維、三聚磷酸鈉和甲基硅油按照100：1.2：3.5：0.35：0.55：20的重量比混合、在500℃加熱熔融4h，最后在60℃冷卻5h，并在60℃干燥11h后破碎成顆粒平均粒徑為20mm的所述精煉劑。實(shí)施例3將球墨鑄鐵、錳鐵（錳鐵中碳的含量為0.8%）、氮化鋁、硼化鑭、氧化鑭、氧化鎳、三氧化二鉻、銣和氧化鈦按照100：13：5.1：3.9：1.0：1.5：0.19：0.08：1.25的重量比混合后，先在1800℃預(yù)熱處理5h；接著，加入精煉劑，在1600℃精煉3h，再以100℃/h升溫到2000℃精煉1h得到熔融鐵水；緊接著將熔融鐵水進(jìn)行澆鑄成型制得型胚，最后，先將所述型胚在2200℃煅燒3h，接著以110℃/h的速率降溫至1600℃煅燒10h，最后再以110℃/h的速率降溫至600℃后直接水冷，即制得所述具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承，記作a3。其中，所用精煉劑由下述方法制得：將高嶺土、十二烷基磺酸鈉、尖晶石、陶瓷纖維、三聚磷酸鈉和甲基硅油按照100：1.2：3.5：0.35：0.55：20的重量比混合、在600℃加熱熔融4h，最后在60℃冷卻6h，并在70℃干燥12h后破碎成顆粒平均粒徑為25mm的所述精煉劑。對(duì)比例1按照實(shí)施例1的方法制得具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承b1，不同的是，未加入錳鐵。對(duì)比例2按照實(shí)施例1的方法制得具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承b2，不同的是，未加入硼化鑭。對(duì)比例3按照實(shí)施例1的方法制得具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承b3，不同的是，未加入氧化鑭。對(duì)比例4按照實(shí)施例1的方法制得具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承b4，不同的是，未加入三氧化二鉻。對(duì)比例5按照實(shí)施例1的方法制得具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承b5，不同的是，精煉劑中未加入銣。對(duì)比例6按照實(shí)施例1的方法制得具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承b6，不同的是，預(yù)熱處理后、加入精煉劑后直接在1400℃精煉6h以得到熔融鐵水。對(duì)比例7按照實(shí)施例1的方法制得具有優(yōu)異機(jī)械性能的汽車軸承b7，不同的是，預(yù)熱處理后、加入精煉劑后直接在1800℃精煉6h以得到熔融鐵水。檢測(cè)例1根據(jù)jb/t-1225-2014檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)施例a1-a3及對(duì)比例b1-b7的洛氏硬度hra、抗折強(qiáng)度（mpa）和抗壓強(qiáng)度（mpa）等機(jī)械性能進(jìn)行測(cè)試，具體結(jié)果見表1。表1洛氏硬度hra抗折強(qiáng)度/mpa抗壓強(qiáng)度/mpaa191.54552100a290.64522095a392.14502200b182.53921850b281.93851800b386.73821850b485.43691875b582.63711865b675.13501756b776.13601780以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁(yè)12