[發(fā)明專利]通過松散燒結(jié)獲得的具有超低孔隙率的軸承材料及其制造方法

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• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108380883A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛慶云;孫志華;陸忠泉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江長盛滑動軸承股份有限公司
• 主分類號: B22F3/11
• 分類號: B22F3/11;B22F7/04;C22C9/00
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 燕宏偉

一種通過松散燒結(jié)獲得的具有超低孔隙率的軸承材料及其制造方法，軸承材料由于包含目數(shù)為?140+200的銅合金顆粒及目數(shù)為?600的銅合金顆粒，目數(shù)為?140+200的銅合金顆粒的重量百分含量為70?85％，目數(shù)為?600的銅合金顆粒的重量百分含量為15?30％，具有超低的孔隙率及孔隙尺寸，帶來較高的機(jī)械強(qiáng)度與優(yōu)良的抗疲勞性能，所以該具有超低孔隙率的軸承材料可優(yōu)選用于制作發(fā)動機(jī)的連桿襯套等。由于是無鉛銅合金燒結(jié)，滿足了人體健康及環(huán)保要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軸承材料領(lǐng)域，特別是一種通過松散燒結(jié)獲得的具有超低孔隙率的軸承材料及其制造方法。

背景技術(shù)

滑動軸承以優(yōu)質(zhì)碳素鋼為基體，表面燒結(jié)青銅粉，適用于重載低速下的搖擺運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，具有摩擦系數(shù)低、耐磨性能好，使用壽命長、抗咬合性能好等特點(diǎn)。銅合金表面可以根據(jù)工況需要加工出各種形式的油槽、儲油坑、油穴等，以適合于無法加油或難以加油的場合。其可以廣泛使用于礦山機(jī)構(gòu)、汽車、建筑機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械，以及軋鋼機(jī)構(gòu)等等。

采用粉末銅合金燒結(jié)的滑動材料均存在一定的孔隙率，滑動材料的機(jī)械強(qiáng)度及抗疲勞強(qiáng)度與其孔隙率呈反比關(guān)系，孔隙率越高，其機(jī)械強(qiáng)度及抗疲勞強(qiáng)度越差。在某些工況條件下，如發(fā)動機(jī)連桿襯套、空調(diào)壓縮機(jī)襯套等，銅合金燒結(jié)的滑動材料會承受較大的沖擊力與載荷，對材料的強(qiáng)度與抗疲勞能力有非常高的要求，這就需要銅合金燒結(jié)材料具有較低的孔隙率。越來越多的汽車發(fā)動機(jī)生產(chǎn)商對連桿襯套的孔隙率及最大孔隙尺寸提出越來越嚴(yán)苛的要求，這是因?yàn)榘l(fā)動機(jī)的連桿襯套對材料的抗疲勞強(qiáng)度有非常高的要求，而材料的孔隙率及孔隙尺寸對材料的抗疲勞強(qiáng)度與機(jī)械性能有直接的影響，經(jīng)申請人測試，當(dāng)連桿襯套的平均孔隙率小于1％，最大孔隙尺寸小于0.050mm時(shí)，連桿襯套的抗疲勞強(qiáng)度與機(jī)械性能能夠顯著提升。而大部分廠家由于生產(chǎn)的襯套材料的孔隙率都大于1％，最大孔隙尺寸也都大于0.050mm，其抗疲勞強(qiáng)度與機(jī)械性能均不理想。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種無鉛銅合金通過松散燒結(jié)的方式、具有超低孔隙率及孔隙尺寸，且具有較高強(qiáng)度及抗疲勞強(qiáng)度的通過松散燒結(jié)獲得的具有超低孔隙率的軸承材料及其制造方法，以滿足上述要求。

一種通過松散燒結(jié)獲得的具有超低孔隙率的軸承材料，包括基板以及燒結(jié)于基板上的接觸層，所述接觸層由銅合金顆粒及無機(jī)材料顆粒組成，其中，銅合金顆粒的重量占比為98％-99.8％，所述無機(jī)材料顆粒的重量占比為0.02-2％，所述銅合金顆粒包括目數(shù)為-140+200的銅合金顆粒及目數(shù)為-600的銅合金顆粒。

進(jìn)一步地，所述基板由鋼板、不銹鋼板和銅板中的任意一種材料制成。

進(jìn)一步地，所述目數(shù)為-600的銅合金顆粒與目數(shù)為-140+200的銅合金顆粒的粒徑比小于或等于0.3。

進(jìn)一步地，其內(nèi)部任意單個(gè)孔隙的最大尺寸均小于0.050mm，平均孔隙率小于1％。

進(jìn)一步地，目數(shù)為-140+200的銅合金顆粒的重量百分含量為70-85％；目數(shù)為-600的銅合金顆粒的重量百分含量為15-30％

進(jìn)一步地，所述銅合金顆粒由金屬銅、金屬錫、金屬鈦及磷粉組成，所述金屬銅的重量占比為92-97.95％，金屬錫的重量占比為2-7％，金屬鈦的重量占比為0.01-0.5％，所述磷粉的重量占比為0.01-0.5％。

進(jìn)一步地，所述無機(jī)材料顆粒為碳粉、石墨、二氧化硅、碳化硅、三氧化二鋁中的一種或任何幾種的混合，其目數(shù)為-2000目。

一種通過松散燒結(jié)獲得的具有超低孔隙率的軸承材料的制造方法，包括如下步驟：

步驟S1：提供目數(shù)為-140+200及目數(shù)為-600的銅合金顆粒；

步驟S2：提供無機(jī)材料顆粒；