铁钼石墨系高温自润滑复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属基高温自润滑复合材料及其制备方法。该材料由钼5％～35％、镍3％～12％、铜3～10％、铅1.5％～7％、锡0.5％～3％、石墨2～8％、氟化铈0.5％～4％以及余量的铁组成。通过混料、冷压成型、自由烧结工艺制备而成。材料在室温至450℃有优良的减摩、抗磨性能、抗氧化、性能、耐腐蚀、长寿命和自润滑特性，适用于制造在高温环境下工作设备的高温滑动部件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属基高温自润滑复合材料及其制备方法。本专利技术具体涉及一种可在室温至450°c使用的铁钥石墨系高温自润滑复合材料及其制备方法。
技术介绍
研制出具有优异耐磨润滑性能的可在室温至450°C使用的金属基高温自润滑材料是解决建材行业(如石膏板烘干机、地板砖烧结机等)、发电厂脱硫装置轨道、长期在400°C 下工作的电动机等在高温条件下使用摩擦部件的有效途径。铁一石墨材料中添加钥元素时，由于具有双相组织(固溶体和铁钥金属间化合物)，提高了物理性能和高温机械性能。 加入软金属铅、锡与石墨、氟化铈的复合固体润滑剂，使其具有优异的高温耐磨润滑性能。 该类材料在上述行业中或类似工况下应用，可减少甚至消除设备的高温润滑维护工作，减轻工人的劳动强度和降低设备的维护费用，提高工作效率。因此具有实际的工程意义和很大的市场潜力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可在室温至450°C使用的铁钥石墨系高温自润滑复合材料及其制备方法。 本专利技术所述的材料在室温至450°C具有优异的抗磨特性和良好的自润滑特性。根据本专利技术的目的，我们采用的技术方案如下铁钥石墨系高温自润滑复合材料以铁(Fe)为材料基体，以钥(Mo)、镍(Ni)、铜 (Cu)为基体合金化元素，以石墨、氟化铈(CeF2)和铅(Pb)、锡(Sn)复合而成的复合润滑剂为润滑相，采用混料、冷压成型、自由烧结工艺制造。一种铁钥石墨系高温自润滑复合材料，其特征在于该材料由钥5% 35%、镍 3% 12%、铜3 10%、铅1. 5% 7%、锡O. 5% 3%、石墨2 8%、氟化铈O. 5% 4%以及余量的铁组成，按质量百分数计。本专利技术所述材料制备方法为按质量百分数钥5% 35%、镍3% 12%、铜3 10%、铅1. 5% 7%、锡O. 5% 3%、石墨2 8%、氟化铈O. 5% 4%以及余量的铁， 称取铁粉、钥粉、镍粉、铜粉、铅粉、锡粉及石墨粉和氟化铈粉，置于混料器中混合8 10小时取出后，称取所要求的混合料装入钢模中，将装好料的钢模置于油压机上，在500MPa 700MPa压力下压制，保压2-5分钟后脱模，即形成产品毛坯。将产品毛坯置于自由烧结炉中，在氢气保护气氛中，以3 4°C /分钟升温，温度升至1090 1110°C，保温50 60分钟；保温结束后，自然冷却至室温取出产品，直接使用或加工使用。本专利技术所述的制备方法中，铁粉、钥粉、镍粉、铜粉、铅粉以及锡粉的纯度大于等于 99%，粒度小于O. 076mm。本专利技术所述的制备方法中，石墨粉以及氟化铈的纯度大于等于99.5%，粒度小于 O. 050mm。本专利技术的材料在室温至450°C下具有优良的机械性能、抗磨性能、抗氧化性能、耐腐蚀、长寿命并且可实现自润滑。适用于制造上述温度范围的设备滑动轴承或其它零部件。 本专利技术的材料与锡青铜基自润滑复合材料(专利号zi 99 126582.3)相比，具有低的成本优势。具体实施方式实施例1:按表5配比称取物料，在双锥型混料器中混匀，时间8 10小时。称取所要求的混合料装入钢模中，将装好料的钢模置于油压机上，在620MPa压力下压制，保压3分钟后脱模，即形成产品毛坯。将产品毛坯置于自由烧结炉中，在氢气保护气氛中，以3 4°C /分钟升温，温度升至1090°C，保温50分钟。保温结束后，自由冷却至室温取出产品。材料性能如下表I和表2所示。表I实施例1所述材料的密度、布氏硬度和抗压强度权利要求1.一种铁钥石墨系高温自润滑复合材料，其特征在于该材料由钥5% 35%、镍3% 12%、铜3 10%、铅1. 5% 7%、锡O. 5% 3%、石墨2 8%、氟化铈O. 5% 4%以及余量的铁组成，按质量百分数计。2.如权利要求1所述的铁钥石墨系高温自润滑复合材料的制备方法，其特征在于该方法按质量百分数钥5% 35%、镍3% 12%、铜3 10%、铅1. 5% 7%、锡O. 5% 3%、 石墨2 8%、氟化铺O. 5% 4%以及余量的铁,称取铁粉、钥粉、镍粉、铜粉、铅粉、锡粉及石墨粉和氟化铈粉，置于混料器中混合8 10小时取出后，称取所要求的混合料装入钢模中，将装好料的钢模置于油压机上，在500MPa 700MPa压力下压制，保压2_5分钟后脱模， 即形成产品毛坯。将产品毛坯置于自由烧结炉中，在氢气保护气氛中，以3 4°C /分钟升温，温度升至1090 1110°C，保温50 60分钟；保温结束后，自然冷却至室温取出产品， 直接使用或加工使用。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于铁粉、钥粉、镍粉、铜粉、铅粉以及锡粉的纯度大于等于99%,粒度小于O. 076mm。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于石墨粉以及氟化铈的纯度大于等于99.5%， 粒度小于O. 050mm。全文摘要本专利技术公开了一种金属基高温自润滑复合材料及其制备方法。该材料由钼5％～35％、镍3％～12％、铜3～10％、铅1.5％～7％、锡0.5％～3％、石墨2～8％、氟化铈0.5％～4％以及余量的铁组成。通过混料、冷压成型、自由烧结工艺制备而成。材料在室温至450℃有优良的减摩、抗磨性能、抗氧化、性能、耐腐蚀、长寿命和自润滑特性，适用于制造在高温环境下工作设备的高温滑动部件。文档编号C22C38/60GK102994914SQ20111027726公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月17日 优先权日2011年9月17日专利技术者王静波, 赵介箴, 陆龙, 吕晋军, 郭鸿儒, 马文林, 张树伟 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁钼石墨系高温自润滑复合材料，其特征在于该材料由钼5％～35％、镍3％～12％、铜3～10％、铅1.5％～7％、锡0.5％～3％、石墨2～8％、氟化铈0.5％～4％以及余量的铁组成，按质量百分数计。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王静波，赵介箴，陆龙，吕晋军，郭鸿儒，马文林，张树伟，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：