粉末冶金稀土铜包铁合金含油轴承及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种粉末冶金稀土铜包铁合金含油轴承及其制造方法，该轴承以百分比计，其组成含Ｃｕ　１８～２２％、石墨０．２～１．０％、Ｌａ或Ｃｅ　０．３～０．８％、其余为Ｆｅ及不可避免的杂质。该轴承是将铜包铁粉末、Ｌａ或Ｃｅ元素的粉末、其余为Ｆｅ及不可避免的杂质的粉末按一定配比组成的组合物经混合、低温扩散处理、压制、烧结等工序制成的轴承。该轴承用铁粉代替大部分铜粉，降低制造成本；不含铅，满足环保要求；用稀土为催化剂，使铜包铁粉末容易与其它粉末结合，合金分布均匀，有利于合金细化晶粒，使烧结体内形成细通孔，孔隙连通率达９５％以上；该轴承机械性能均优于铜包铁粉末、６－６－３青铜粉末烧结含油轴承技术标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用粉末冶金法制造的合金轴承，更具体地说，涉及在 汽车、摩托车、计算机、电动工具、办公设备、自动化机械、家用电器等 当中用于旋转支撑电机轴或类似件的烧结制造的合金含油轴承。
技术介绍
目前，上述各种机器设备所用的微型电机轴承既要求具有良好减摩性 能，又要求旋转轴在轴承内高速旋转时，机械滑动摩擦噪声低这类轴承大多是采用6—6—3青铜粉末、Cu—Sn青铜粉末材料，经成形、烧结制成。 这种粉末含有大量的铜，每吨含铜850~900kg,据相关行业统计，我国含 油轴承年总产近10000吨，其中铁基含油轴承为6000吨，铜基含油轴承4000 吨，对青铜6-6-3含油轴承需要量为2000吨左右。在我国铜资源專交缺乏， 因此该合金轴承制造成本高，为此，中国专利说明书CN1107815C、 CN1107816C《粉末冶金稀土铁青铜合金含油轴承及其制造方法》、《粉末冶 金稀土铁黄铜合金含油轴承及其制造方法》提供了用上述方法生产的含油 轴承，该含油轴承虽然各项机械性能参数均优于6—6—3青铜粉末烧结的 含油轴承技术标准，但该轴承仅用小部分铁粉代替了部分铜粉，大部分还 是铜粉，因此，制造成本虽有所下降，产品价格仍较贵。另外，用6—6— 3粉中含有铅约占2%，根据目前环保要求，粉末制品尽量为无铅制品，因 此，用青铜粉制成的铜基制品受到较严重的制约。为此，中国专利说明书 CN1730209A《铜包铁复合粉的制造方法》提供了可以使铜完全包覆于铁粉 颗粒上，生产出铜包铁复合粉，该铜包铁复合粉生产的含油轴承与用青铜 粉制作的含油轴7fuNl比，不仅符合环保要求，而且价格低得多。然而，它还存在着如下的不足1、用此方法直接用铜包铁粉生产含油轴承，其表面 由铜包覆铁粉颗粒组成，易氧化，产品使用寿命受影响，要防氧化腐蚀；2、 用此方法直接用铜包铁粉生产含油轴承，各项性能不稳定，并且耐磨性差。
技术实现思路
为克服现有的含油轴承存在的技术问题，本专利技术是提供一种粉末冶金 稀土铜包铁合金含油轴承，它采用铜包铁粉代替铜，不仅降低了生产成本， 其组成的成份不含铅，满足环保要求，而且能使其具有磨擦系数小，机械 滑动噪声低，合金成份分布均匀，不易锈蚀氧化，而且其性能达到或超过6 一6—3青铜粉末烧结的含油轴承技术标准。本专利技术解决技术问题是通过以下技术方案来实现的，上述一种粉末冶 金稀土铜包铁合金含油轴承，以重量百分比计，它的成份组成含有Cu18 22%、石墨0.2-1.0 %、 La或Ce 0.3-0.8 %、其余为Fe及不可避免的杂 质。以体积百分比计，上述轴承的含油率为20~25%。其优选方案是，上 述轴承的含油率为20 ~ 22 % 。本专利技术同时提供上述粉末冶金稀土铜包铁合金含油轴承的制造方法， 该方法按下列步骤进行A、 混合以重量百分比计，将按照含Cu元素18-22%的粉末、石墨 0.2 ~ 1.0 %的粉末、La或Ce0.3 0.8 %的粉末、其余为Fe及不可避免的 粉末那样的配比组成的组合物充分混合，或者，将上述组合物进行低温扩 散处理；B、 压粉成形将上述混合或低温扩散后的粉末置于^^莫具中压制成 形，压成压坯。C、 烧结将上述压制成形的压坯在N2和H2还原气氛中，逐渐预烧 结加热经0.5 2小时，升温到200~400°C,保温0.5~1小时;烧结加热到 400 ~ 800。C ，保温0.5 ~ 1小时；再主烧结加热到800 ~ 1000。C,保温0.5 ~2小时，然后逐渐降温冷却至常温，烧结成合金烧结体；D、 整形将上述烧结体用压^^进行压制整形，^使其具有规定的形状、 规定的密度及规定尺寸精度的压件；E、 浸油处理将上述压件进行浸油处理。本专利技术的与现有技术 相比较具有如下优点1、 该含油轴承由铜包铁粉、稀土粉制成，用铁粉代替大部分铜粉，铁粉的价^f又为铜粉的价格15 ~ 20 % ，因大幅度降低制造成本。2、 该含油轴承由铜包铁粉、稀土粉制成，不含铅，完全满足环保要求。3、 该轴承采用稀土作为活性催化剂，使得铜包铁粉末在低温状态下更 加容易与其它粉末结合，经过混合或低温扩散工艺处理，合金分布更均匀，同时稀土有利于合金细化晶粒，烧结体表面呈海绵状细小通孔，使得烧结 体内外部孔隙连通性达95%以上，4吏用运转时，润滑油自动吸出，形成油 膜，润滑效果好，使旋转轴在轴承内径表面运转时摩擦阻力减少，降低机 械滑动噪声，而且达到防锈、抗氧化要求，提高轴承的使用寿命。4 、该轴承各项机械性能克服了铜包铁粉末烧结含油轴承的性能不稳 定及耐磨性差的缺陷，其性能优于铜包铁粉末、6—6—3青铜粉末烧结的含 油轴承技术标准。附图说明图1是本专利技术的粉末冶金稀土铜包铁合金含油轴承的制造工艺流程图2是显示烧结工序中烧结体温度变化的一例的曲线图3是本专利技术的粉末冶金稀土铜包铁合金含油轴承表面的金相组织图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的的实施方式作进一步详细说明。以下参照图1-3说明本专利技术实施方式。图1是本专利技术的粉末冶金稀土铜包铁合金含油轴承的制造工艺流程图 图2是烧结工序中烧结体温度变化一例的曲线图，横轴表示时间，纵轴表 示烧结体的温度。本专利技术的粉末冶金稀土铜包铁合金含油轴承，作为烧结含油轴承的材 料，再在铜包铁粉末中再加入稀土粉末，将这些粉末按一定的配比组成配 合，对其进行混合或低温扩散处理，制取均匀的合金粉末，将所得到的混 合物压制成形成为压坯，再在规定的条件下烧结成为烧结体，烧结处理不 是使材料粉末全体完全熔融成为合金的，烧结处理是金属或合金的粉末加 压成形的成形体在主要元素的熔点以下的温度进行热处理，利用粉末间的 结合产生的固熔现象而烧结成的，籍以制造具有优良机械性能的烧结含油 轴承。本专利技术的粉末冶金稀土铜包铁合金含油轴承的技术方案是 以重量百分比计，它的成份组成含有Cu18 22。/。、石墨0.2-1.0 %、La或Ce0.3-0.8 %、其余为Fe及不可避免的杂质。以体积百分比计，上述含油轴承的含油率为20~25%。最佳含油率为20 ~ 22 % 。制造上述粉末冶金稀土铜包铁合金含油轴承的方法是，该方法按下列 步骤进行以重量百分比计，将按照含铜元素粉末18~22%、石墨0.2~1.0 %粉末、La或Ce元素粉末0.3 ~ 0.8 % 、其余为Fe及不可避免的杂质的粉 末那样的配比组成的组合物充分混合，或者，将上述组合物进行低温扩散 处理；将上述混合或低温扩散后的粉末置于才莫具中压制成形，压成压坯； 将上述压制成形的压坯在N2和H2还原气氛中，逐渐预烧结加热经0.5~2 小时，升温到200~400°C,保温0.5~1小时；烧结加热到400 ~ 800°C ，保 温0.5~1小时，再主烧结加热到800°C~ 1000°C,保温0.5~2小时，最后 逐渐降温冷却至常温，烧结成合金烧结体；将上述烧结体用压模进行压制整形成具有规定的形状、规定的密度及规定尺寸精度的压件；将上述压件 进行浸油处理，即制成含油轴承。 实施例以下对本专利技术的的实 施方式进4亍-说明。 图l和图2所示。在混合工序A中，按规定的配比组成及分组将原料粉末进行配合，然后将所有各种原料制成充分混合或经低温扩散处理为均勻的混合物。表1列出制作含油轴承的组合物的配比组成，其中P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末冶金稀土铜包铁合金含油轴承，以重量百分比计，它的成份组成含有Ｃｕ１８～２２％、石墨０．２～１．０％、Ｌａ或Ｃｅ０．３～０．８％、其余为Ｆｅ及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申承秀，
申请(专利权)人：海安县鹰球集团有限公司，
类型：发明
国别省市：32[]