[發(fā)明專利]含油軸承用銅錫局部合金粉末及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910050665.2
• 申請日: 2009-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN101880790A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇兆祥;譚成波
• 申請（專利權(quán)）人: 上海喬敦金屬有限公司
• 主分類號(hào): C22C9/02
• 分類號(hào): C22C9/02;C22C1/04;F16C33/66
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 許亦琳;余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含油軸承用銅錫局部合金粉末及其制備方法。

背景技術(shù)

微型電機(jī)含油軸承(簡稱：含油軸承)為滑動(dòng)軸承的一種，是一類孔隙中含浸有潤滑油的多孔性合金制品。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，因軸與含油軸承之間的摩擦使含油軸承的溫度升高和泵吸作用，潤滑油含滲出于含滲出于含油軸承之內(nèi)徑或外徑的摩擦表面，當(dāng)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)。潤滑油又回流于含油軸承內(nèi)部。因此，潤滑油的消耗量是非常的小，可在不從外部供給潤滑油的情況下，長期運(yùn)轉(zhuǎn)使用。非常適合于供油困難與避免潤滑油污染的場合。含油軸承具有自潤滑性能好，負(fù)載較大，價(jià)格較低(與同規(guī)格軸承相比)的優(yōu)點(diǎn)。目前，含油軸承應(yīng)用于電機(jī)行業(yè)、家電行業(yè)、數(shù)碼產(chǎn)品、辦公設(shè)備、電動(dòng)工具、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械等各類機(jī)械設(shè)備上。不同的工作條件需要含油軸承具有不同的材料和性能要求，如：一般的電動(dòng)工具用含油軸承對耐磨性有特別的要求，音響機(jī)械用含油軸承則需要較低的摩擦系數(shù)等等。

粉末冶金技術(shù)作為具有制造性能材料的技術(shù)，又是一種降低制造成本的工業(yè)，目前廣泛應(yīng)用于家電、電動(dòng)工具、汽車和工程機(jī)械等領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對粉末冶金的需求和要求也越來越高。作為粉末冶金產(chǎn)品之一的含油軸承也朝著超精、超小、超長的方向發(fā)展，以符合微型電機(jī)和超微型電機(jī)的需求。

由于含油軸承是以金屬粉末為主要原料經(jīng)過粉末冶金法制作的多孔質(zhì)燒結(jié)體，因此含油軸承中孔隙的數(shù)量、大小、形狀及分布等性質(zhì)均會(huì)很大程度上影響含油軸承的性質(zhì)。而含油軸承的這些性質(zhì)是由合成該含油軸承的金屬粉末的性質(zhì)以及在軸承的合成過程中的條件參數(shù)所決定的，尤其是原料粉末的特性會(huì)在很大程度上決定含油軸承的最終性能。

目前國內(nèi)的含油軸承一般分為銅基、鐵基、銅鐵基等，主要使用還原鐵粉、6-6-3青銅粉末、Cu-Sn青銅粉末等原料粉末，經(jīng)成形、燒結(jié)制得。但是現(xiàn)有的原料粉末往往具有顆粒形狀不佳、松裝比重偏高等不足，而且制備的含油軸承往往具有含油率偏低、強(qiáng)度與收縮率無法平衡以及機(jī)械強(qiáng)度較低的技術(shù)缺陷。因此，如何通過改良原料粉末的性質(zhì)以及含油軸承的制備工藝來改良含油軸承的性質(zhì)是本領(lǐng)域目前亟待解決的問題。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般通過噴霧法來制備銅錫合金粉末，即按銅錫的比例熔化后用介質(zhì)壓縮空氣或高壓水噴射銅錫溶液形成粉末。其生產(chǎn)流程圖如下所示：

1、介質(zhì)為壓縮空氣：按銅錫比例熔化-壓縮空氣噴射銅錫溶液-自然冷卻-篩粉-包裝；

2、介質(zhì)為高壓水：按銅錫比例熔化-高壓水噴射銅錫溶液-水冷卻-甩干-干燥-還原-粉碎-篩粉-包裝。

雖然上述使用噴霧法制備粉末具有工藝簡單，不偏析等優(yōu)點(diǎn)，但該粉末的形狀一般為球形，易造成成形不佳的缺陷；同時(shí)由于其工藝單一，對制造含油軸承的重要指標(biāo)，如：松裝密度、收縮率等重要指標(biāo)參數(shù)無法進(jìn)行調(diào)整，因此無法適應(yīng)含油軸承的生產(chǎn)需要。由于噴霧法在熔化過程中，銅錫已經(jīng)形成全部合金，因此會(huì)造成含油軸承制品在燒結(jié)過程中，錫不易分離流動(dòng)從而形成死孔隙。而氣噴霧化生產(chǎn)的粉末其主成分純度不高，水霧化粉末除純度不高外，含氧量還偏高。

除噴霧法生產(chǎn)銅錫合金粉外，對要求不高、且現(xiàn)有原料不能滿足需要的，通常采用混合法生產(chǎn)銅錫合金，這種方法的主要缺點(diǎn)是：有重大偏析，收縮率偏大，所以這種方法生產(chǎn)的銅錫混合粉使用較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對含油軸承制品在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的一系列問題和技術(shù)缺陷，綜合成型、燒結(jié)、精整以及含油率等整套工藝，提供了一種微型電機(jī)含油軸承銅錫燒局部合金粉及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明提供了一種將原料銅粉和原料錫粉使用局部合金法和氫氣還原燒結(jié)工藝制備的含油軸承用銅錫局部合金粉末，其特征在于，以銅錫粉末的總重量為基礎(chǔ)計(jì)，各原料組分及其重量百分含量為：

Cu????89.5wt％～91.5wt％；

Sn????8.5wt％～10.5wt％。

優(yōu)選的，上述含油軸承用銅錫局部合金粉末中各原料組分及其重量百分含量為(以銅錫粉末的總重量為基礎(chǔ)計(jì))：

Cu????90.5wt％～91.5wt％；

Sn????8.5wt％～9.5wt％。

所述原料銅粉由粒徑級(jí)別不同的電解銅粉組成。

所述原料銅粉的各組分及其重量百分含量如下表所示：