專利名稱：用粉末冶金制造三類軸承保持架的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用粉末冶金制造三類軸承保持架的方法，屬于粉末冶金技術領域。
三類軸承內(nèi)有兩個帶有多個兜孔的圓環(huán)實體即保持架，起間隔和固定滾子的作用，運轉(zhuǎn)中需承受滾子的擠壓和沖擊，同時產(chǎn)生磨擦和磨損，是軸承的重量部件。因此要求用于制造保持架的材料必須具備良好的減少磨擦力、耐磨特性和足夠的強度。在現(xiàn)有的技術中是采用鑄銅材料制成的。由于近年來銅價大幅度上升使保持架的成本占軸承總成本的比例一年比一年高，因此軸承行業(yè)近年來采用鋅基合金、鑄鐵、尼龍等價格低的材料來代替價格昂貴的鑄銅，但由于這些材料各有缺陷，使用效果不理想，因此難于推廣。
本發(fā)明的目的是研制一種適于制作三類軸承保持架的價格低、強度高、耐磨性高、磨擦系數(shù)小又具有抗沖擊韌性的材料。
本發(fā)明的方案是使用一種適于上述要求即由鐵、銅、碳三種主要材料組成的冶金粉末材料中，加有一定比例的鎳和鉬，經(jīng)合理的配比和工藝步驟，制成適合上述要求的粉末冶金材料三類軸承保持架。其具體配方為(按重量百分比)Fe余量 (還原鐵粉)Cu2-3％(-200目電解銅粉)C 0.8-1.2％(-200目天然石墨)Ni0-2.5％ (-200目電解鎳粉)Mo0-0.5％具體的工藝步驟為
將各種粉末按重量百分比配成后，裝入V形混料機混料→然后送入油壓機使用專用模具壓制，使其成為有一定加工余量的毛坯→然后送入專用粉末冶金燒結(jié)爐中燒結(jié)(預熱850℃，燒結(jié)1120℃)→為了校正燒結(jié)時的尺寸變形，將毛坯在油壓機上專用模具內(nèi)進行冷擠壓，以達到整形目的→進行后加工，對毛坯進行一定量的機加工，使其完全達到尺寸要求→最后送入專用噴砂機，將粒度為0.5-1mm的石英砂噴射到零件表面上后制成產(chǎn)品。
也可在混料后采用初壓(壓力6t/cm2)→初燒(900℃)→復壓(6-7t/cm2壓力)→復燒(燒結(jié)溫度1120℃)→整形→后加工→噴砂等工藝流程。
整個工藝流程為混料→壓制→整形→后加工(機械加工表面修飾)后送入噴砂工序進行噴砂，即用噴砂機將壓縮空氣(2-4公斤/cm2)把粒度為0.5-1mm的石英砂噴射到零件表面。經(jīng)噴砂后的三類軸承保持架表面得到了強化、去掉了細小的毛刺。
本發(fā)明所選用的粉末冶金材料，其具體配比和現(xiàn)有的Fe-Cu-C材料有一定的不同，在現(xiàn)有的機械加工手冊內(nèi)Fe-Cu-C材料中C的比例為1.2-1.5％。這種配比的材料雖具有一定的強度和硬度，但缺少抗沖擊的韌性，因此不適于制作三類軸承的保持架。本發(fā)明將所選用的Fe-Cu-C、Fe-Cu-C-Ni、Fe-Cu-C-Ni-Mo材料的配方內(nèi)，Cu均選在2-3％；C均選在0.8-1.2％。這種配比使產(chǎn)品抗沖擊性、耐磨性、強度均完全符合保持架的要求，工藝上，最后的后加工后的噴砂工序是目前在粉末冶金行業(yè)中沒有采用過的。本發(fā)明在后加工后采用噴砂工藝后，表面光澤均勻、美觀，外表光滑，有耐磨和減少磨擦的作用，使整個工件完全符合要求。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明予以說明實施例1粉末冶金材料的配方(重量比)
Fe余量 (還原鐵粉)Cu2.5％ (-200目電解銅粉)C 1.0％ (-200目天然石墨)將各種粉末按重量百分比配成后，裝入V型混料機混合2.5小時使各種成份均勻混合→送入500T油壓機使用專用模架、模具在壓力6T/cm2，壓制密度≥6.6g/cm3下制得高度留量1mm，內(nèi)、外徑有0.5-1.0mm加工余量的圓環(huán)毛坯→送入專用粉末冶金燒結(jié)爐中燒結(jié)，溫度為預熱850℃，燒結(jié)1120℃左右→為了校正燒結(jié)時的尺寸變形，將毛坯在500T油壓機上進行一次全方位的冷擠壓，使圓環(huán)內(nèi)、外徑尺寸達到基本規(guī)整→在車床上將毛坯加工到完全符合尺寸要求圓環(huán)，再在專用鏜床上加工保持架兜孔→用專用噴砂機將粒度為0.5-1mm的石英砂在壓縮空氣為2-4公斤/cm2時將石英砂噴射到零件表面，后制成產(chǎn)品。
實施例2粉末冶金材料的配方Fe余量(還原鐵粉)Cu2.5％ (-200目電解銅粉)C 1.0％ (-200目天然石墨)Ni2％ (-200目電解鎳粉)工藝步驟為將上述各組份按重量百分比配成后裝入混料→送入油壓機在專用模具進行初壓，壓力為6T/cm2，使其為有一定加工余量的毛坯→送入粉末冶金燒結(jié)爐進行初燒，燒結(jié)溫度900℃→再送入油壓機在專用模具上進行復壓(6-7t/cm2壓力)→送入燒結(jié)爐內(nèi)進行復燒，燒結(jié)溫度1120℃→送入油壓機進行冷擠壓整形→再進行后加工→最后使用專用噴砂機，以2-4公斤/cm2的壓縮空氣將粒度為0.5-1mm的石英砂噴射到零件表面，經(jīng)噴砂處理后的零件，表面得到強化、外表美觀。
實施例3粉末冶金材料的配方Fe 余量 (還原鐵粉)Cu 2.5％(-200目電解銅粉)C 1.0％(-200目天然石墨)Ni 2％ (-200目電解鎳粉)Mo 0.4％其它工藝流程如實施例1。
權(quán)利要求
1.一種用粉末冶金制造三類軸承保持架的方法，主要組份有Fe、Cu、C三種材料，其特征在于上述用于制造三類軸承保持架的粉末冶金材料Cu和C的比例分別為2-3％、0.8-1.2％，并加有一定比例的Ni(鎳)和鉬(Mo)，其具體配方為(按重量百分比)Fe 余量 (還原鐵粉)Cu 2-3％(-200目電解銅粉)C 0.8-1.2％(-200目天然石墨)Ni 0-2.5％ (-200目電解鎳粉)Mo 0-0.5％具體的工藝步驟為將上述各粉末按重量百分比配成后，裝入V型混料機混料→送入油壓機使用專用模具壓制，使其成為有一定加工余量的工件毛坯→送入專用粉末冶金燒結(jié)爐燒結(jié)(溫度1120℃)→為了校正燒結(jié)時的尺寸變形，將毛坯在專用油壓機上進行冷擠壓，以達到整形的目的→然后對毛坯尺寸進行一定量的機加工，使其達到完全符合要求的工件→最后進行噴砂，即使用專用噴砂機將粒度為0.5-1mm的石英砂噴射到零件表面，噴砂后的工件為成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用粉末冶金制造三類軸承保持架的方法，其特征在于上述工藝步驟可為混料→壓制(在油壓機上使用專用模具，加壓制成有一定加工余量的工件毛坯)→在粉末冶金爐內(nèi)初燒(燒結(jié)溫度900℃)→送入油壓機在專用模具上復壓→進行燒結(jié)(復燒溫度1120℃)→冷擠壓整形→后加工→噴砂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的任一用粉末冶金制造三類軸承保持架的方法，其特征在于上述工藝步驟均可免去噴砂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用粉末冶金制造三類軸承保持架的方法，材料的組分是Cu2-3％、C0.8-1.2％、Ni0-2.5％、Mo0-0.5％，余量為Fe，工藝流程經(jīng)混料→壓制→燒結(jié)→整形→后加工→噴砂后制得成品。本發(fā)明配方合理，用粉末冶金材料代替了價格昂貴、資源少的鑄銅材料來制三類軸承保持架，產(chǎn)品完全符合三類軸承保持架要求的強度高、耐磨，并有一定抗沖擊的韌性，且最后的噴砂工序使工件外表光滑、美觀。
文檔編號C22C33/02GK1132260SQ9511936
公開日1996年10月2日 申請日期1995年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月5日
發(fā)明者王政修 申請人:寧夏回族自治區(qū)機械研究院