一种耐磨材料、轴承及其制备方法技术

技术编号:21881683 阅读:40 留言:0更新日期:2019-08-17 11:04
本发明专利技术公开了一种耐磨材料、轴承及其制备方法,所述耐磨材料包括以下重量份的组分:石墨烯1~2%,二硫化钼0.3~1%,余量为铁粉。所述耐磨材料中还可以添加有铜锡固溶体。一种采用上述耐磨材料制备轴承的方法,包括以下步骤:S1、称取轴承的制备原料并将各种制备原料成分进行混合,制得混合料,并将制得的混合料压制成压坯;S2、在900~1050℃的烧结温度下,将压坯烧结成烧结坯;S3、对上述操作制得的烧结坯进行整形得到轴承半成品;S4、将所述轴承半成品充满润滑油,得到所述轴承成品。采用本发明专利技术方案的耐磨材料制得的轴承不仅制造润滑性能好且承压能力强。

A wear-resistant material, bearing and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨材料、轴承及其制备方法
本专利技术涉及工业制造领域,具体涉及一种耐磨材料、轴承及其制备方法。
技术介绍
轴承(Bearing)是当代机械设备中的一种重要零部件,其主要功能是支撑机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数,并保证其回转精度。由于轴承在工作过程中,会不断发生摩擦,因此,润滑对于轴承具有重要作用。润滑不仅能够减少轴承内部摩擦及磨损,防止烧粘,而且具有延长其使用寿命,排出摩擦热、冷却,防止轴承过热等多重作用。含油轴承是利用轴承加工过程中烧结体的多孔性,使之含浸10~40%润滑油后,于自行供油状态下使用。由于含油轴承具有成本低、能吸振、噪声小、在较长时间内不用加润滑油等优点,因此,在汽车、家电、音响设备、农业机械、精密机械等多种工业领域中具有广泛应用。由于润滑油在高温或者高负荷工况下工作时,易因轴承温度升高而挥发变质,从而导致润滑失效,影响使用寿命。通过添加固体润滑成分,比如石墨等,可以避免润滑油挥发变质。现有技术中的含油轴承分为铜基和铁基,其中,铜基含油轴承由于价格昂贵,不经济,因此,铁基含油轴承的应用前景更为广阔。然而,由于铁和碳在烧结时会发生化学反应,产生珠光体和渗碳体,导致轴承硬度变高,碳被消耗,使得现有技术中的铁基含油轴承在使用石墨作为固体润滑成分时,效果不佳(由于轴承工作时需要充分磨合才能保证产品寿命并降低工作噪音,若珠光体含量过高,则会导致磨合困难,而若产生过多的渗碳体,不仅会消耗作为润滑材料的碳元素,还会因渗碳体的脆性过强,在工作过程中出现碎裂脱落,进而导致摩擦副卡死)。理想状态的轴承是以铁素体为主,含有少量的珠光体且不含有渗碳体,以石墨作为固体润滑剂显然难以制得该种结构的轴承。而现有技术中的除石墨外的其他固体润滑剂,如聚四氟乙烯等由于无法与轴承良好结合,导致其均难以被应用于高温场合。基于此,急需对现有技术中的轴承制造材料成分进行改进,使其既能具有良好的润滑性能,同时又能承受较高的压力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是:提供一种能够用于制造润滑性能好且承压能力强的耐磨材料。本专利技术所要解决的第二个技术问题是:提供一种由含有上述材料的制备原料制备而成的轴承。本专利技术所要解决的第三个技术问题是:一种上述轴承的制备方法。为了解决上述第一个技术问题,本专利技术采用的技术方案为:一种耐磨材料,包括以下重量份的组分:石墨烯1~2%,二硫化钼0.3~1%,余量为铁粉。优选地,所述耐磨材料中还添加有铜锡固溶体。更优选地,所述铜锡固溶体中铜的含量为85~95%。优选地,所述铜锡固溶体在耐磨材料的重量百分数为2~4%。本专利技术的有益效果在于:本专利技术方案添加石墨烯作为固体润滑剂,添加二硫化钼作为润滑剂的同时作为阻碍剂,阻碍石墨烯与轴承基体铁粉发生化学反应而被消耗,使最终轴承主要金相为铁素体,仅含有少量珠光体且不含渗碳体;保证含油率在18%以上。为了解决上述第二个技术问题,本专利技术采用的技术方案为:一种轴承,所述轴承的制备原料中含有上述耐磨材料。本专利技术的有益效果在于:采用本专利技术方案耐磨材料制备的轴承具有极强的润滑性能,同时还能够承受很高的压力;本专利技术方案制备的轴承中不含渗碳体,且仅含少量珠光体,因此,在增加压力时,温度升高速度慢,轴承与轴间易于磨磨合。为了解决上述第三个技术问题,本专利技术采用的技术方案为:一种上述轴承的制备方法,包括以下步骤:S1、称取轴承的制备原料并将各种制备原料成分进行混合,制得混合料,并将制得的混合料压制成压坯;S2、在900~1050℃的烧结温度下,将压坯烧结成烧结坯;S3、对上述操作制得的烧结坯进行整形得到轴承半成品;S4、将所述轴承半成品充满润滑油,得到所述轴承成品。进一步地,所述步骤S1中,所述制备原料包括石墨烯、二硫化钼和铁粉,先将石墨烯与二硫化钼混合后,再加入铁粉。进一步地,所述石墨烯以石墨烯分散液的形式添加到材料中。本专利技术的有益效果在于:本专利技术方案的轴承制备工艺简便,烧结温度为900~1050℃,相比常规铁基含油轴承的1080~1120℃要低。附图说明图1为本专利技术实施例一制得的较低温度下烧结的轴承的金相图;图2为本专利技术实施例一制得的较高温度下烧结的轴承的金相图;图3为本专利技术对照例一制得的较低温度下烧结的轴承的金相图;图4为本专利技术对照例四制得的较高温度下烧结的轴承的金相图;图5为本专利技术实施例2、对照例1和对照例6制得的轴承的压力-温度关系变化图。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。本专利技术包括一种耐磨材料,包括以下重量份的组分:石墨烯1~2%,二硫化钼0.3~1%,余量为铁粉。优选地,所述耐磨材料中还添加有铜锡固溶体。更优选地,所述铜锡固溶体中铜的含量为85~95%。优选地,所述铜锡固溶体在耐磨材料的重量百分数为2~4%。从上述描述可知,本专利技术的有益效果在于:添加铜锡固溶体,降低烧结温度,减缓石墨(碳)与铁发生化学反应的几率,减少二硫化钼的用量,节约生产成本;以铜锡固溶体的形式添加,既可避免多次称量产生的误差,同时,Cu与Sn的混合效果更好,可以更好地分散开来。本专利技术还包括一种轴承,所述轴承的制备原料中含有上述耐磨材料。本专利技术还包括上述轴承的制备方法,包括以下步骤:S1、称取轴承的制备原料并将各种制备原料成分进行混合,制得混合料,并将制得的混合料压制成压坯;S2、在900~1050℃的烧结温度下,将压坯烧结成烧结坯;S3、对上述操作制得的烧结坯进行整形得到轴承半成品;S4、将所述轴承半成品充满润滑油,得到所述轴承成品。进一步地,所述步骤S1中,所述制备原料包括石墨烯、二硫化钼和铁粉,先将石墨烯与二硫化钼混合后,再加入铁粉。从上述描述可知,本专利技术的有益效果在于:先将石墨烯与二硫化钼混合后,再加入铁粉,制得的耐磨材料制得的轴承的性能更好。进一步地,所述石墨烯以石墨烯分散液的形式添加到材料中。本专利技术的实施例一为:一种耐磨材料,由以下重量份的组分组成:石墨烯1.5%,二硫化钼0.5%,余量为铁粉。本专利技术的实施例二为:一种耐磨材料,其与实施例一的区别在于:所述耐磨材料中还含有重量百分数为2%的铜锡固溶体,其中,铜锡固溶体中铜的质量百分含量为90%。本专利技术的实施例三为:一种耐磨材料,其与实施例二的区别在于:铜锡固溶体的重量百分数为4%且铜锡固溶体中铜的质量百分含量为95%。本专利技术的实施例四为:一种耐磨材料,由以下重量份的组分组成:石墨烯1%,二硫化钼0.3%,余量为铁粉。本专利技术的实施例五为:一种耐磨材料,由以下重量份的组分组成:石墨烯2%,二硫化钼1%,余量为铁粉。本专利技术的对照例一为:一种耐磨材料,由以下重量份的组分组成:石墨烯1.5%,余量为铁粉。本专利技术的对照例二为:一种耐磨材料,其与对照例一的区别在于:所述耐磨材料中还含有重量百分数为1.8%的铜粉和质量百分数为0.2%的锡粉。本专利技术的对照例三为:一种耐磨材料,其与对照例一的区别在于:还含有重量百分数为2.5%的二硫化钼。本专利技术的对照例四为:一种耐磨材料,其与对照例一的区别在于:所述石墨烯采用质量百分数为3%的石墨代替且添加有0.5%的二硫化钼。本专利技术的对照例五为:一种耐磨材料,由以下重量份的组分组成:石墨烯1.5%,二硫化钼0.5%,余量为铁粉。本专利技术的对照例本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种耐磨材料,其特征在于:包括以下重量份的组分:石墨烯1~2%,二硫化钼0.3~1%,余量为铁粉。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨材料,其特征在于:包括以下重量份的组分:石墨烯1~2%,二硫化钼0.3~1%,余量为铁粉。2.根据权利要求1所述的耐磨材料,其特征在于:所述耐磨材料中还添加有铜锡固溶体。3.根据权利要求2所述的耐磨材料,其特征在于:所述铜锡固溶体中铜的含量为85~95%。4.根据权利要求2或3所述的耐磨材料,其特征在于:所述铜锡固溶体在耐磨材料的重量百分数为2~4%。5.一种轴承,其特征在于:所述轴承的制备原料中含有如权利要求1-4任一项所述的耐磨材料。6.一种如权利要求5所述的轴承的制备方法,其特征在于:...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨国峰谢君生王健伟
申请(专利权)人:广东东睦新材料有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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