一种Al2O3弥散强化铜基含油轴承的制备方法技术

一种Al2O3弥散强化铜基含油轴承的制备方法，其步骤是：将Al2O3弥散铜合金粉与锡粉按比例混合均匀；将混合粉末进行扩散合金化处理，经破碎、筛分、合批后，得到Al2O3弥散强化铜‑锡扩散合金化粉末；将所得的扩散合金化粉末进行模压成形，制成轴承生坯；将所得的轴承生坯进行烧结，然后浸油、精整，制得Al2O3弥散强化铜基含油轴承。本方法制备的弥散强化铜基含油轴承，具有优良的强度、硬度和精度，克服了现有青铜含油轴承普遍存在的强度低、耐磨性差和精度差等不足，适合规模化生产。

Preparation method of Al2O3 dispersion strengthened copper based oil impregnated bearing

A method for preparation of Al2O3 dispersion strengthened copper bearing, which comprises the steps of: the tin copper alloy powder and Al2O3 dispersion mixing; the mixed powder diffusion alloying processing, crushing, sieving, blending, Al2O3 dispersion strengthened copper tin diffusion alloyed powder; diffusion alloy the powder molding, bearing made of green; the bearing green on the sintering and immersion, finishing, preparation of Al2O3 dispersion strengthened copper base bearing. The preparation method of dispersion strengthened copper based oil bearing, has the strength, hardness and good accuracy, overcomes the shortcomings of existing common bronze bearings of low strength, poor wear resistance and low accuracy, suitable for large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种Al2O3弥散强化铜基含油轴承的制备方法
本专利技术涉及一种铜基含油轴承的制备方法，具体是涉及一种Al2O3弥散强化铜基含油轴承的制备方法，属于粉末冶金

技术介绍
轴承是传动的基础，是机械行业不可缺少的元件。有机械，就有转动；有转动，就需要轴承。含油轴承主要包括铁基和铜基两大类，其中烧结青铜（Cu-Sn）含油轴承具有优良的抗腐蚀性能和力学性能以及导热率高、工作寿命长等优点，现已广泛应用于航空航天、汽车、电子设备、办公器械和精密机械等领域。据统计，全球55%以上的铜粉用于制造含油轴承。但通过Sn的固溶强化作用提高铜合金的强度有限，现有青铜含油轴承的强度已经逐渐不能满足越来越严苛的使用要求。弥散强化是增加合金强度的有效手段。Al2O3具有熔点高、高温下热稳定性好和弹性模量高等特性，是常用的弥散强化相，尤其是在强化铜合金时取得了显著效果。Al2O3弥散强化铜（简称“弥散铜”）合金既保留了铜基体优良的导电、导热性能，又显著改善了铜基体的强度、硬度，特别是高温强度和硬度。该合金不仅具有良好的导电和导热性能、高的强度和硬度，而且在高温下具有高的硬度保持率和优异的抗高温软化性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有青铜含油轴承普遍存在的强度低、耐磨性差和精度差等不足，提供一种强度高、耐磨性好、精度高的Al2O3弥散强化铜基含油轴承的制备方法。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术所述的Al2O3弥散强化铜基含油轴承的制备方法，其特点是包括以下步骤：（1）以-150微米的Al2O3弥散铜合金粉和-45微米的锡粉为原料，按质量比为Al2O3弥散铜合金粉：锡粉=(89～91):(9～11)进行混合均匀，将混合粉末在氢气中进行400～800℃、2～6h扩散合金化处理，经破碎、筛分，然后将粒径分别为＋150微米、-150微米～＋75微米、-75微米～＋45微米和-45微米的筛分粉末按≤10%、余量、15～30%和10～30%的比例混合，制得弥散铜-锡扩散合金化粉末；（2）将制得的弥散铜-锡扩散合金化粉末进行模压成形，成形压力为100～300MPa，制成轴承生坯，密度为6.1～6.8g/cm3；（3）将制得的轴承生坯在氢气中进行800～900℃、1～3h烧结；（4）将烧结坯先进行真空浸油，再精整，制得Al2O3弥散强化铜基含油轴承。其中，上述Al2O3弥散铜合金粉中Al2O3的质量含量为0.3～4wt%。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术将Al2O3弥散强化铜粉末用于制备铜基含油轴承，充分发挥弥散强化铜合金优异的强度、硬度、抗高温软化性能以及烧结过程中尺寸变形量小等独特性能。与传统的青铜基含油轴承相比，Al2O3弥散强化铜基含油轴承具有更优异的力学性能，并且烧结过程中尺寸变化较小，有利于进一步的精整，是一种具有更广阔应用前景的新型高强度高精度铜基含油轴承。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的制备方法作进一步说明。实施例1：0.3wt%Al2O3弥散强化铜基含油轴承的制备以内氧化法制备的-150微米弥散铜合金粉末（含0.3wt%Al2O3）和市售的-45微米锡粉为原料，按质量比为弥散铜合金粉：锡粉=91：9进行混合均匀，将混合粉末在氢气中进行400℃、6h扩散合金化处理，经破碎、筛分，然后将粒径分别为＋150微米、-150微米～＋75微米、-75微米～＋45微米和-45微米的筛分粉末按3%、余量、30%和30%的比例混合，得到弥散铜-锡扩散合金化粉末。采用100MPa成形压力模压成形粉末，制备轴承生坯，密度为6.1g/cm3。所得轴承生坯在氢气中进行800℃、1h烧结。烧结坯经精整、真空浸油，制得所需的Al2O3弥散强化铜基含油轴承。实施例2：1wt%Al2O3弥散强化铜基含油轴承的制备以内氧化法制备的-150微米弥散铜合金粉末（含1wt%Al2O3）和市售的-45微米锡粉为原料，按质量比为弥散铜合金粉：锡粉=90：10进行混合均匀，将混合粉末在氢气中进行600℃、4h扩散合金化处理，经破碎、筛分，然后将粒径分别为＋150微米、-150微米～＋75微米、-75微米～＋45微米和-45微米的筛分粉末按5%、余量、20%和20%的比例混合，得到弥散铜-锡扩散合金化粉末。采用200MPa成形压力模压成形粉末，制备轴承生坯，密度为6.4g/cm3。所得轴承生坯在氢气中进行850℃、2h烧结。烧结坯经精整、真空浸油，制得所需的Al2O3弥散强化铜基含油轴承。实施例3：2wt%Al2O3弥散强化铜基含油轴承的制备以内氧化法制备的-150微米弥散铜合金粉末（含2wt%Al2O3）和市售的-45微米锡粉为原料，按质量比为弥散铜合金粉：锡粉=89：11进行混合均匀，将混合粉末在氢气中进行700℃、3h扩散合金化处理，经破碎、筛分，然后将粒径分别为＋150微米、-150微米～＋75微米、-75微米～＋45微米和-45微米的筛分粉末按3%、余量、30%和30%的比例混合，得到弥散铜-锡扩散合金化粉末。采用300MPa成形压力模压成形粉末，制备轴承生坯，密度为6.3g/cm3。所得轴承生坯在氢气中进行900℃、3h烧结。烧结坯经精整、真空浸油，制得所需的Al2O3弥散强化铜基含油轴承。实施例4：4wt%Al2O3弥散强化铜基含油轴承的制备以内氧化法制备的-150微米弥散铜合金粉末（含4wt%Al2O3）和市售的-45微米锡粉为原料，按质量比为弥散铜合金粉：锡粉=90：10进行混合均匀，将混合粉末在氢气中进行800℃、2h扩散合金化处理，经破碎、筛分，然后将粒径分别为＋150微米、-150微米～＋75微米、-75微米～＋45微米和-45微米的筛分粉末按10%、余量、15%和10%的比例混合，得到弥散铜-锡扩散合金化粉末。采用500MPa成形压力模压成形粉末，制备轴承生坯，密度为6.8g/cm3。所得轴承生坯在氢气中进行900℃、3h烧结。烧结坯经精整、真空浸油，制得所需的Al2O3弥散强化铜基含油轴承。本专利技术是通过实施例来描述的，但并不对本专利技术构成限制，参照本专利技术的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本专利技术权利要求限定的范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Al2O3弥散强化铜基含油轴承的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）以‑150微米的Al2O3弥散铜合金粉和‑45微米的锡粉为原料，按质量比为Al2O3弥散铜合金粉：锡粉=(89～91):(9～11)进行混合均匀，将混合粉末在氢气中进行400～800℃、2～6h扩散合金化处理，经破碎、筛分，然后将粒径分别为＋150微米、‑150微米～＋75微米、‑75微米～＋45微米和‑45微米的筛分粉末按≤10%、余量、15～30%和10～30%的比例混合，制得弥散铜‑锡扩散合金化粉末；（2）将制得的弥散铜‑锡扩散合金化粉末进行模压成形，成形压力为100～300MPa，制成轴承生坯，密度为6.1～6.8g/cm

【技术特征摘要】
1.一种Al2O3弥散强化铜基含油轴承的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）以-150微米的Al2O3弥散铜合金粉和-45微米的锡粉为原料，按质量比为Al2O3弥散铜合金粉：锡粉=(89～91):(9～11)进行混合均匀，将混合粉末在氢气中进行400～800℃、2～6h扩散合金化处理，经破碎、筛分，然后将粒径分别为＋150微米、-150微米～＋75微米、-75微米～＋45微米和-45微米的筛分粉末按≤10%、余量、15～30%和10～30%的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫志巧，陈峰，汪涛，
申请(专利权)人：广东省材料与加工研究所，广东省工业技术成果转化推广中心，
类型：发明
国别省市：广东,44