[發明專利]高強耐磨鐵基粉末冶金軸承材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310415059.2
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103451538A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 李其龍;徐偉;張東;孫本松;任剛強
• 申請（專利權）人: 合肥波林新材料有限公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;B22F3/16;B22F3/24
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明屬于金屬材料粉末冶金技術領域，具體地涉及一種高強耐磨鐵基粉末冶金軸承材料及其制備方法。

背景技術

滑動軸承是各種機械中常用的零件，要求滑動軸承材料具有足夠的抗壓強度和抗疲勞性能，良好的減摩耐磨性（摩擦系數要小）、儲備潤滑油的功能和良好的磨合性，鐵基粉末冶金材料是最常用的軸承材料，根據我國GB/T-2012《滑動軸承粉末冶金技術條件》，鐵基軸承材料是燒結態的，壓潰強度最高的是牌號為FZ12162，其數值是K≥380MPa，含油率≥12%，由于材料的強度性能不高，硬度低，導致軸承出現磨損，壽命較短，不能滿足軸承在低速、載荷較大且有一定沖擊載荷工況條件下工作，比如工程機械如挖掘機、推土機的油缸用軸承。發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種高強耐磨鐵基粉末冶金軸承材料及其制備方法，目的是通過添加稀土元素和采用燒結后熱處理，提高材料的強度、硬度和減摩耐磨性能，從而滿足該材料制成的軸承能夠在低速、載荷較大且有一定沖擊載荷工況條件下工作。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

本發明高強耐磨鐵基粉末冶金軸承材料的特點是：按重量百分比，所述材料的成份為：銅：16.0%～18.0%、碳：0.80%～0.90%、氟化鈰：0.01%～1.0%和余量的鐵，雜質總量不大于2%。

本發明鐵基粉末冶金軸承材料的制備方法的特點是按以下步驟完成：

（1）混料：將按所述比例配備的原材料粉末使用混料機混合，混料時間30-60分鐘，得到混合粉末；

（2）壓制：在安裝有所需模具的壓機上成形：向模具中裝入步驟（1）所得的混合粉末，壓制為壓坯，壓制壓力為550MPa～650MPa；

（3）燒結：將步驟（2）所得壓坯在保護氣氛中燒結得燒結材料，燒結溫度1100℃～1150℃，燒結時間為40～50分鐘；

（4）熱處理：將步驟（3）所得燒結材料在保護氣氛下加熱，碳勢0.75～0.85、淬火溫度860℃～920℃、淬火介質為機械油，然后在170℃～220℃回火2～3小時得熱處理后產品；

（5）浸油：將步驟（4）所得熱處理后產品真空浸油，油溫為80℃～100℃，真空氣壓值不大于8KPa，浸油時間為30～60分鐘。

本發明鐵基粉末冶金軸承材料的特點在于：

所述材料的含油密度為6.70～6.85g/cm³。

所述材料按體積百分比的含油率為13%～16%。

所述材料的金相組織為回火馬氏體、游離銅和孔隙。

所述材料的壓潰強度為720MPa～780MPa。

所述材料的洛氏硬度為90HRB～110HRB。

本發明高強耐磨鐵基粉末冶金軸承，是以高強耐磨粉末冶金軸承材料為材質，制成包括挖掘機和推土機的工程機械的油缸用軸承。

與已有的技術相比，本發明有益效果體現在：

1、本發明軸承材料通過添加稀土元素化合物氟化鈰，由于其活化作用，促進了燒結，且細化晶粒，從而提高材料的強度；同時氟化鈰還是一個優良的潤滑劑，能夠改善材料的自潤滑性能，增加減摩效果。

2、本發明軸承材料，成分中含有16.0%～18.0%的銅，金相組織中游離的銅，可以起到減摩作用；另外，和鐵基材料相比，銅基材料具有良好的抗咬合性能，由于所述軸承材料存在著游離銅，因此可以改善軸套的抗咬合性能，增加軸承的使用壽命。

3、本發明軸承材料，采用燒結后熱處理，大大提高了材料的硬度、強度和耐磨性能：壓潰強度數值720MPa～780MPa，洛氏硬度90HRB～110HRB，含油率13%～16%，油潤滑摩擦系數0.080～0.090（同等條件下FZ12162的摩擦系數為0.098～0.110）；和鐵基粉末冶金軸承材料FZ12162相比，其壓潰強度和耐磨性能明顯增加。從而滿足該材料制成的軸承能夠在低速、載荷較大且有一定沖擊載荷工況條件下工作。

具體實施方式

實施例1：

一種挖掘機高壓油缸用軸承，是由本發明高強耐磨鐵基粉末冶金軸承材料及其制備方法制造而成。

本實施例中高強耐磨鐵基粉末冶金軸承材料的成份見表1。

表1軸承材料成份（按重量百分比）：