[發明專利]高強度耐磨式自潤滑軸承高溫復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010943268.4
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112063901B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 許春霞;胡瑞;熊震;熊吉;熊樂;代芳;劉萍先
• 申請（專利權）人: 南昌工程學院
• 主分類號: C22C21/14
• 分類號: C22C21/14;C22C32/00;C22C1/05;C22C1/10;B22F3/22;B22F3/10
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 吳林

本發明公開的屬于高溫自潤滑復合材料技術領域，具體為高強度耐磨式自潤滑軸承高溫復合材料及其制備方法，其制備方法包括以下工藝措施：通過Al、Ti、Ni和Cu形成熔融狀態的毛坯料，再加入SiC陶瓷、Cr和W粉末到毛坯料中，通過半固態鑄造的工藝，將毛坯料壓制成成型，簡化鑄造工序，降低能耗，改善勞動條件，由于凝固速度快，生產率高；提高鑄件力學性能，再將成型毛坯進行燒結，完成加工。該高強度耐磨式自潤滑軸承高溫復合材料及其制備方法，生產成本更低，工作壽命更長，且摩擦系數和磨損率更小，耐磨性能更強，高溫時依然能夠保持良好的自潤滑性能，具有廣闊的工程應用前景。

技術領域

本發明涉及高溫自潤滑復合材料技術領域，具體為高強度耐磨式自潤滑軸承高溫復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著航空航天科學技術的發展，在高溫、高速、重載、高真空等極端工況條件下，對提高重要零部件的潤滑性能、使用壽命及安全性能提出了更高的要求。在高溫等極端服役條件下，普通材料已經不能滿足剛度、強度及耐磨性等方面的要求，特別是潤滑油、潤滑脂在高溫下因稀釋甚至揮發而喪失潤滑特性，已不能滿足實際使用要求。研究開發高溫、高強度、高耐磨自潤滑復合材料，以滿足航空、航天等需要自潤滑領域的工作要求，已成為近年來摩擦學領域研究的熱點。所以設計生產成本更低，工作壽命更長，且摩擦系數和磨損率更小，耐磨性能更強，高溫時依然能夠保持良好的自潤滑性能，具有廣闊的工程應用前景。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施方式的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施方式。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

因此，本發明的目的是提供高強度耐磨式自潤滑軸承高溫復合材料及其制備方法，生產成本更低，工作壽命更長，且摩擦系數和磨損率更小，耐磨性能更強，高溫時依然能夠保持良好的自潤滑性能，具有廣闊的工程應用前景。

為解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，本發明提供了如下技術方案：

高強度耐磨式自潤滑軸承高溫復合材料，該復合材料由以下重量份的原料組成：鋁70％、Ti3％、Ni4％、Cu10％、SiC陶瓷5％、Cr3％和W5％。

高強度耐磨式自潤滑軸承高溫復合材料，該復合材料由以下重量份的原料組成：鋁50％、Ti5％、Ni5％、Cu10％、SiC陶瓷10％、Cr10％和W10％。

高強度耐磨式自潤滑軸承高溫復合材料，該復合材料由以下重量份的原料組成：鋁53％、Ti5％、Ni1％、Cu30％、SiC陶瓷5％、Cr1％和W5％。

高強度耐磨式自潤滑軸承高溫復合材料的制備方法，包括以下工藝措施：

S1：將鋁、Ti、Ni和Cu取對應重量份數的粉末；

S2：將粉末放置到帶有真空裝置的熔金爐中，保持真空狀態，緩慢升溫至加熱熔融溫度，使熔金爐內部的粉末呈熔融狀態；

S3：取出熔融狀態的毛坯料，加入SiC陶瓷、Cr和W粉末到毛坯料中，通過置入風冷裝置中，使毛坯料降低溫度，同時進行強烈的攪拌；

S4：將降溫后的毛坯料置入壓模裝置內，通過壓模使毛坯料成型，得到成型毛坯；

S5：將成型毛坯置入惰性氣體中進行燒結，室溫冷卻后取出燒結完成的復合材料。

作為本發明所述的高強度耐磨式自潤滑軸承高溫復合材料的制備方法的優選方案，其中：所述步驟S2中熔融溫度為1500℃~1700℃、熔融時間為60~80min。

作為本發明所述的高強度耐磨式自潤滑軸承高溫復合材料的制備方法的優選方案，其中：所述步驟S3中毛坯料降溫后呈現半固態。