[發明專利]一種在金屬基材中鑲嵌石墨的工藝

在審

• 申請號: 201410482602.5
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104259739A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 薛春;王文東;張全成;杜鳴杰
• 申請（專利權）人: 上海材料研究所
• 主分類號: B23P11/00
• 分類號: B23P11/00;B23P11/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明涉及一種鑲嵌石墨的工藝，尤其是涉及一種在金屬基材中鑲嵌石墨的工藝。

背景技術

現有技術中，國內外所用的軸承類產品主要采用粘接工藝。國內廠商開發的同類產品有兩種：一種是在金屬球面上或者平面上的盲孔或通孔內通過粘接方式鑲嵌聚四氟乙烯復合材料潤滑劑；另一種是在金屬球面上或者平面上的盲孔或通孔內通過粘接方式鑲嵌石墨材料潤滑劑。它們均存在不足，會嚴重影響自潤滑金屬復合材料的承載和耐高溫性能，并且無法保證結構的長期服役性能。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種滿足高承載自潤滑要求的在金屬基材中鑲嵌石墨的工藝。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

在金屬基材中鑲嵌石墨的工藝，在金屬基材的表面設置盲孔或通孔，將金屬基材加熱到400～600℃，通過金屬熔化擴大盲孔或者通孔的孔徑，利用壓頭將石墨材料嵌入到金屬基材表面設置的盲孔或通孔內，然后對金屬基材進行冷卻處理，盲孔或者通孔的孔徑恢復至起始大小，實現石墨材料與金屬基材的牢固連接。

該工藝還可以采用以下方法：在金屬基材的表面設置盲孔或通孔，將石墨材料冷凍到-70～-150℃，石墨材料的尺寸減小，利用壓頭將石墨材料嵌入到金屬基材表面設置的盲孔或通孔內，將石墨材料的溫度恢復到室溫，石墨材料的尺寸回復增加，實現石墨材料與金屬基材的牢固連接。

所述的金屬基材的材質為銅合金、不銹鋼、鑄鐵、45#鋼或軸承鋼。

所述的金屬基材包括球面軸承、滑動軸承或平面滑動導軌。

與現有技術相比，本發明制作得到的產品摩擦系數小，承載強度高，根據客戶的使用工況，使用熱裝的方式實現石墨的鑲嵌，滿足高溫或者低溫的使用要求。根據實際的使用情況，產品可以滿足-70～+400℃溫度范圍內，可以長期服役的使用的要求，實現自潤滑和長期免維護的功能。

附圖說明

圖1為實施例1中本發明制作產品的結構示意圖；

圖2為實施例1中本發明制作產品的結構示意圖；

圖3為實施例2中本發明制作產品的結構示意圖；

圖4為實施例2中本發明制作產品的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1

一種在金屬基材中鑲嵌石墨的工藝，在銅合金制作得到的球面軸承的表面設置通孔，將金屬基材加熱到400～600℃，本實施例中，加熱溫度控制在500℃，通過金屬熔化擴大盲孔或者通孔的孔徑，將石墨材料嵌入基材的通孔內，如圖1-2所示，然后對金屬基材進行冷卻處理，盲孔或者通孔的孔徑恢復至起始大小，實現石墨材料與金屬基材的牢固連接。制作得到的自潤滑金屬復合材料可以用于高低溫(-70～+400℃)工況，耐溫取決于金屬材料的特性能，承壓面可以達到200MPa～500MPa的載荷強度，結構具有自潤滑、低摩擦運動阻力。

實施例2

一種在金屬基材中鑲嵌石墨的工藝，在不銹鋼材質的滑動軸承表面設置盲孔，將石墨材料冷凍到-70～-150℃，本實施例中，冷凍溫度控制在-100℃，石墨材料的尺寸減小，人工使用簡易工具(如壓頭等)石墨材料嵌入基材，石墨溫度恢復到室溫，尺寸增加，實現石墨與金屬基材的牢固連接。如圖3-4所示，制作得到的自潤滑金屬復合材料可以用于高低溫(-70～+400℃)工況，耐溫取決于金屬材料的特性能，承壓面可以達到200MPa～500MPa的載荷強度，結構具有自潤滑、低摩擦運動阻力。

以上是對本發明所提供的一種具體實施例機構進行了詳細介紹，本實施例只用于幫助理解本發明的設計方法和核心思想，同時，對本領域技術人員，依據本發明的思想涉及的本質相同的，均在本發明保護范圍之內。綜上所述，本發明書內容不能理解為對本發明的限制。