一种铁铜基含油轴承材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铁铜基含油轴承，它是由如下重量配比的原料组成：40～80％铜包铁粉、10～50％锡青铜粉、1～4％锌粉、1～5％磷铜粉、1～5％铜包石墨粉、0.5～2％氮化硼粉、1～3％氮化硅粉、0.5～1％硬脂酸锌粉。试验结果表明，本发明专利技术通过选用特定的原料以及原料配比，使轴承适用于高负载、高转速等绝大多数的工况条件，并且通过适量的比例调整，即可适应特定的工况条件，具有广阔的市场应用前景。

Iron copper based oil bearing material and preparation method thereof

The invention provides an iron-copper base oil bearing, which is composed of the following raw materials: 40-80% copper-coated iron powder, 10-50% tin bronze powder, 1-4% zinc powder, 1-5% phosphorus-copper powder, 1-5% copper-coated graphite powder, 0.5-2% boron nitride powder, 1-3% silicon nitride powder, 0.5-1% zinc stearate powder. The test results show that the bearing can be applied to most working conditions such as high load, high speed, etc. by selecting specific raw materials and raw material proportion, and can be adapted to specific working conditions by adjusting appropriate proportion, which has broad market application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种铁铜基含油轴承材料及其制备方法
本专利技术涉及一种含油轴承，具体涉及一种铁铜基含油轴承及其制备方法。
技术介绍
含油轴承是一种广泛使用的、只能用粉末冶金技术制取的工业产品，作为中小型电机的关键零部件，含油轴承支撑着电机轴进行运转，直接关系到电机在噪音、寿命上的表现。常用的含油轴承分为三个大类：铜基油轴承、铁基油轴承、铁铜基油轴承。铜基含油轴承的优点在于耐蚀性佳、噪音低、寿命长、摩擦系数小、导热性佳，抗咬合性能好，但是强度及硬度较低、成本较为高昂，仅适用于低负荷、高线速度的工况。铁基含油轴承的强度高、成本耐磨性佳，但是其易腐蚀、抗咬合性差，仅适用于较高负荷、较低线速度的工况。铁铜基含油轴承兼具了铁基含油轴承和铜基含油轴承的优点，强度高、硬度高、成本低、耐蚀性佳、耐磨性好、摩擦系数小，但是其烧结尺寸变化率较大，仅适用于高负荷、低线速度的工况；并且当铁铜基含油轴承中铜的含量超过铜在铁中的溶解度时，材料内部成为铜铁金属的复合体，由于铁和铜的腐蚀电位不同，在湿环境中，铜铁将成为电化学腐蚀的原电池，加快零件的腐蚀，可能导致零件的失效。因此，现在市场上急需一种综合性能好，适合大多数工况条件的含油轴承。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种铁铜基含油轴承，它是由如下重量配比的原料制备而成：40～80％铜包铁粉、10～50％锡青铜粉、1～4％锌粉、1～5％磷铜粉、1～5％铜包石墨粉、0.5～2％氮化硼粉、1～3％氮化硅粉、0.5～1％硬脂酸锌粉。进一步地，它是由如下重量配比的原料制备而成：60～80％铜包铁粉、10～35％锡青铜粉、1～4％锌粉、1～5％磷铜粉、1～5％铜包石墨粉、0.5～1％氮化硼粉、1～3％氮化硅粉、1％硬脂酸锌粉。进一步地，它是由如下重量配比的原料制备而成：60～80％铜包铁粉、10～30％锡青铜粉、1～3％锌粉、1～2％磷铜粉、1～2％铜包石墨粉、1％氮化硼粉、1％氮化硅粉、1％硬脂酸锌粉。进一步地，它是由如下重量配比的原料制备而成：60％铜包铁粉、30％锡青铜粉、3％锌粉、2％磷铜粉、2％铜包石墨粉、1％氮化硼粉、1％氮化硅粉、1％硬脂酸锌粉。进一步地，所述铜包铁粉的粒度为-100目，所述锡青铜粉的粒度为-100目，所述锌粉的粒度为-300目，所述磷铜粉的粒度为-300目，所述铜包石墨粉的粒度为-200目，所述氮化硼粉的粒度为-300目，所述氮化硅粉的粒度为-300目，所述硬脂酸锌粉的粒度为-300目。进一步地，所述氮化硼粉为球化立方氮化硼粉。本专利技术还提供了一种制备上述铁铜基含油轴承的方法，它采用本领域常规的方法(配料-混料-成形-烧结-整形-真空浸油)制备而成，其中，烧结的温度为850℃。铜包铁粉，是在铁颗粒外周均匀包覆了一层铜。向配方中引入这种铁，提高了轴承整体的硬度，使轴承的承载能力提升；并且降低了材料成本。而铁粉外包裹了一层铜，使材料没有铁颗粒裸露在外面，增加了铜的耐蚀能力高、摩擦系数低、导热性好的特点。锌粉，在烧结过程中，与铜进行了合金化，形成铜-锡-锌三元合金，进一步提升了材质表面的耐腐蚀能力。磷铜粉，在烧结时熔化为液态，有利与合金化，提升铁颗粒上的铜包覆层的附着强度、提升铜包石墨粉、氮化硼粉、氮化硅粉在材质中的嵌接强度、提升材质整体的强度与韧性，有利与承受更高的负载，并提升承受振动负载能力。石墨粉，以铜包石墨的方式加入，提升了石墨在材质里的嵌接强度。当电机运转时，表层铜层磨掉使石墨在滑动工作面暴露出来，起到润滑减磨作用。氮化硅粉，弥散分布的材质之中，利用其低摩擦系数与高硬度特点，当轴承承受高压力时，起到补强、阻止材料塑性变形的弥散强化效果。氮化硼粉，弥散分布的材质之中，利用其红硬性特点，当电机超高速运行时，起到阻止材料在局部高温下塑性变形和焊死粘接的弥散强化效果。本专利技术通过选用特定的原料以及原料配比，使轴承适用于高负载、高转速等绝大多数的工况条件，并且通过适量的比例调整，即可适应特定的工况条件，具有广阔的市场应用前景。显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。具体实施方式本专利技术所使用的原料和仪器均可通过市场购买得到。实施例1、本专利技术轴承的制备(1)取料：80g铜包铁粉、10g锡青铜粉、3g锌粉、2g磷铜粉、2g铜包石墨粉、1g球化立方氮化硼粉、1g氮化硅粉、1g硬脂酸锌粉。(2)制备:混料-成形-850℃烧结30分钟-整形-真空浸油，即得本专利技术高耐蚀轴承。实施例2、本专利技术轴承的制备(1)取料：70g铜包铁粉、20g锡青铜粉、3g锌粉、2g磷铜粉、2g铜包石墨粉、1g球化立方氮化硼粉、1g氮化硅粉、1g硬脂酸锌粉。(2)制备:混料-成形-850℃烧结30分钟-整形-真空浸油，即得本专利技术高耐蚀轴承。实施例3、本专利技术轴承的制备(1)取料：60g铜包铁粉、30g锡青铜粉、3g锌粉、2g磷铜粉、2g铜包石墨粉、1g球化立方氮化硼粉、1g氮化硅粉、1g硬脂酸锌粉。(2)制备:混料-成形-850℃烧结30分钟-整形-真空浸油，即得本专利技术高耐蚀轴承。实施例4、本专利技术轴承的制备(1)取料：50g铜包铁粉、40g锡青铜粉、3g锌粉、2g磷铜粉、2g铜包石墨粉、1g球化立方氮化硼粉、1g氮化硅粉、1g硬脂酸锌粉。(2)制备:混料-成形-850℃烧结30分钟-整形-真空浸油，即得本专利技术高耐蚀轴承。实施例5、本专利技术轴承的制备(1)取料：40g铜包铁粉、50g锡青铜粉、3g锌粉、2g磷铜粉、2g铜包石墨粉、1g球化立方氮化硼粉、1g氮化硅粉、1g硬脂酸锌粉。(2)制备:混料-成形-850℃烧结30分钟-整形-真空浸油，即得本专利技术高耐蚀轴承。实施例6、本专利技术轴承的制备(1)取料：60g铜包铁粉、20g锡青铜粉、4g锌粉、5g磷铜粉、5g铜包石墨粉、2g球化立方氮化硼粉、3g氮化硅粉、1g硬脂酸锌粉。(2)制备:混料-成形-850℃烧结30分钟-整形-真空浸油，即得本专利技术高耐蚀轴承。实施例7、本专利技术轴承的制备(1)取料：60g铜包铁粉、34.5g锡青铜粉、1g锌粉、1g磷铜粉、1g铜包石墨粉、0.5g球化立方氮化硼粉、1g氮化硅粉、1g硬脂酸锌粉。(2)制备:混料-成形-850℃烧结30分钟-整形-真空浸油，即得本专利技术高耐蚀轴承。以下通过试验例的方式来说明本专利技术的有益效果。试验例1、轴承的性能测试1.实验材料：实施例1-7制备的轴承；对比例1：原料：81.5g铁粉+18g铜粉+0.5g硬脂酸锌粉(GBFZ14262)制备方法：混粉-压制-烧结(980℃保温30分钟)-整型-清洗-浸油。对比例2：原料：55g铁粉+43g铜锡10合金粉+1g石墨粉+1g硬脂酸锌粉制备方法：混粉-压制-烧结(850℃保温30分钟)-整型-清洗-浸油。2.性能测试(1)收缩率：根据GB/T228-2002测试上述材料的收缩率(2)压溃强度：根据GB/T6804-2008测试上述材料的径向压溃强度；(3)硬度测试：根据GB231-84测试上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁铜基含油轴承，其特征在于：它是由如下重量配比的原料制备而成：40～80％铜包铁粉、10～50％锡青铜粉、1～4％锌粉、1～5％磷铜粉、1～5％铜包石墨粉、0.5～2％氮化硼粉、1～3％氮化硅粉、0.5～1％硬脂酸锌粉。

【技术特征摘要】
1.一种铁铜基含油轴承，其特征在于：它是由如下重量配比的原料制备而成：40～80％铜包铁粉、10～50％锡青铜粉、1～4％锌粉、1～5％磷铜粉、1～5％铜包石墨粉、0.5～2％氮化硼粉、1～3％氮化硅粉、0.5～1％硬脂酸锌粉。2.根据权利要求1所述的铁铜基含油轴承，其特征在于：它是由如下重量配比的原料制备而成：60～80％铜包铁粉、10～35％锡青铜粉、1～4％锌粉、1～5％磷铜粉、1～5％铜包石墨粉、0.5～1％氮化硼粉、1～3％氮化硅粉、1％硬脂酸锌粉。3.根据权利要求2所述的铁铜基含油轴承，其特征在于：它是由如下重量配比的原料制备而成：60～80％铜包铁粉、10～30％锡青铜粉、1～3％锌粉、1～2％磷铜粉、1～2％铜包石墨粉、1％氮化硼粉、1％氮化硅粉、1％硬脂酸锌粉。4.根据权利要求3所述的铁铜基含油轴承，其特征在于：它是...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成，
申请(专利权)人：成都威士达粉末冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51