[發明專利]一種自潤滑-自硬化鐵基軸承材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911070531.7
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN111041338A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 杜玉洲;蔣百鈴
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/08;C22C37/04;C22C33/08
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 燕肇琪

1.一種自潤滑-自硬化鐵基軸承材料，其特征在于，按照質量分數，由以下組分組成：C、3.2％-3.9％，Si、1.8％-2.8％，Mn、0.1％-0.2％，P≤0.015％，S≤0.015％，Cr≤0.6％，Cu≤0.8％，Ni≤1.0％，其他合金元素≤1.0％，余量為Fe，上述各組分的質量百分比之和為100％；所述鐵基軸承材料中碳當量為4.3wt.％。

2.根據權利要求1所述的一種自潤滑-自硬化鐵基軸承材料，其特征在于，所述鐵基軸承材料強度不低于GCr15軸承鋼的強度。

3.根據權利要求1所述的一種自潤滑-自硬化鐵基軸承材料，其特征在于，所述鐵基軸承材料的球墨密度不低于300/mm²。

4.如權利要求1-3任一所述的一種自潤滑-自硬化鐵基軸承材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，將預設物料在感應爐中熔化，得到鐵水；

按照質量分數，所述預設物料由以下組分組成：C、3.2％-3.9％，Si、1.8％-3.0％，Mn、0.1％-0.2％，P≤0.015％，S≤0.015％，Cr≤0.6％，Cu≤0.8％，Ni≤1.0％，其他合金元素≤1.0％，余量為Fe，上述各組分的質量百分比之和為100％，所述預設物料的碳當量保持在4.3wt.％；

步驟2，向步驟1中的鐵水中加入孕育劑和球化劑，得到熔融態液體；

步驟3，將步驟2的熔融態液體澆注入預熱的水平連鑄爐的爐膛，通過引晶桿向上進式提拉，隨后冷卻，獲得垂直提拉鑄件；

步驟4，將步驟3得到的垂直提拉鑄件放入馬弗爐保溫，隨后取出迅速淬入鹽浴中并保溫，得到自潤滑-自硬化鐵基軸承材料。

5.根據權利要求4所述的一種自潤滑-自硬化鐵基軸承材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，所述孕育劑的添加量為步驟1中鐵水質量的1.1％-1.5％；所述球化劑的添加量為步驟1中鐵水質量的1.0％-1.8％。

6.根據權利要求4所述的一種自潤滑-自硬化鐵基軸承材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中冷卻的速率以保證凝固過程在偽共晶區進行、能得到且球墨密度不低于300/mm²的鑄錠。

7.根據權利要求4所述的一種自潤滑-自硬化鐵基軸承材料的制備方法，其特征在于，所述步驟4中馬弗爐保溫的參數為：溫度為900℃-1100℃，時間1h-2h。

8.根據權利要求4所述的一種自潤滑-自硬化鐵基軸承材料的制備方法，其特征在于，所述步驟4中鹽浴參數為：鹽浴溫度200℃-400℃、鹽浴保溫時間1h-5h。

9.根據權利要求4所述的一種自潤滑-自硬化鐵基軸承材料的制備方法，其特征在于，所述步驟4中從馬弗爐到鹽浴的時間不大于20s。

10.根據權利要求4所述的一種自潤滑-自硬化鐵基軸承材料的制備方法，其特征在于，步驟5中所述鐵基軸承材料強度不低于GCr15軸承鋼的強度。