[发明专利]一种陶瓷球轴承生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及汽车配件加工技术领域，特别是涉及一种陶瓷球轴承生产工艺。

背景技术

轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。陶瓷轴承具有质量轻、耐高温、耐腐蚀、无磁、绝缘、刚性高、高速使用离心力小、运转温升低等优良特性，具有极大的开发应用价值。申请号为201210499316.0公开了一种氮化硅陶瓷球轴承生产工艺，改工艺包括陶瓷烧结和研磨2个步骤，烧结步骤可以实现在常压下烧结氮化硅陶瓷球，研磨包括粗磨合精磨。利用该工艺制备的氮化硅陶瓷轴承强度高、致密性好、韧性明显提高，但是此工艺制造的陶瓷球内部常有缺陷，研磨精度较低，加工效率低。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种陶瓷球轴承生产工艺。

为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：

一种陶瓷球轴承生产工艺，其特征在于，其生产工艺如下：

(1)氮化硅粉末配混料工艺：采用分级混合与超声波分散相结合的液相混合工艺将粉末混合，其中分散介质为无水乙醇，分散助剂为聚乙二醇，添加量为1.0-2.0wt%；

（2）陶瓷毛坯球成型工艺：将上述氮化硅粉末至于模具中，采用冷等静压的方法压制成球形；

（3）陶瓷毛坯烧结工艺：将陶瓷毛坯球在烧结助剂中烧结，烧结温度为1700-2000℃，压力为2-10MPa；

（4）陶瓷球粗磨加工：加工设备为陶瓷球磨球机，磨料为超硬磨料，研磨液采用油剂或水剂复合研磨液，磨球板为铸铁磨球板，硬度HB230-300，磨球盘转速48-170r/min，压力2-3MPa；

（5）陶瓷球精磨加工：加工设备为陶瓷球研磨机，磨料为超硬磨料，磨料粒度20-40um，研磨液为油剂或水剂研磨液，磨球板为铸铁磨球板，硬度HB210-240，磨球盘转速48-120r/min，压力2-3MPa；

（6）陶瓷球精研加工：加工设备为陶瓷球精研机，磨料为复合磨料，磨料粒度0.5-1um，研磨液为油剂或水剂研磨液，磨球板为铸铁磨球板，硬度HB190-220，磨球盘转速15-30r/min，压力1-3MPa；

（7）陶瓷球轴承装配：将制成的陶瓷球与套圈进行装配，首先对套圈进行分组选配，在装配时减小陶瓷球轴承的径向游隙范围，外圈不加外力，在自重力量下滑入沟道。

优选的，其步骤（1）中分级混合是将含量较低的几种成分预先混合，制取混合溶液，然后将主要成分与该混合溶液混合。

优选的，其步骤（3）中在烧结的同时，需要通过高压氮气对陶瓷毛坯球进行热等静压制，温度为1650-2000℃，压力为100-200MPa。

优选的，其步骤（3）中烧结助剂选自AL₂O₃、MgO、Y₂O₃、ZrO₂中的至少一种。

优选的，其步骤（6）中其复合磨料的组分为：金刚石颗粒：55-80%，分散剂：30%-50%，磷酸氢钙：0.1%-3%，三聚磷酸钠：0.5%-2%，十二烷基磺酸钠：0.5%-2%，硅酸钠：0.5%-2%。

优选的，其步骤（1）中陶瓷粉末组成成分为β-Si₃N₄：65%-68%，SiC晶须：10%-25%，烧结助剂5%-10%。

有益效果：本发明提供一种陶瓷球轴承生产工艺，其工艺步骤包括氮化硅粉末配混料、陶瓷毛坯球成型、陶瓷毛坯烧结、陶瓷球粗磨加工、陶瓷球精磨加工、陶瓷球精研加工、陶瓷球轴承装配，氮化硅陶瓷轴承与传统的钢制轴承相比转速高、刚性大、摩擦发热小、温升低、热稳定性好、寿命高，步骤（3）中在烧结的同时，通过高压氮气对陶瓷毛坯球进行热等静压制，可有效降低陶瓷球的内部缺陷，性能质量可得到明显提高。加工过程中使用的超硬磨料不仅加工效率高而且精度高，成本相对低廉。复合磨料由金刚石颗粒、分散剂、磷酸氢钙、三聚磷酸钠、十二烷基磺酸钠、硅酸钠组成，有效的提高了研磨介质和磨料对陶瓷球的附着能力和研磨效率。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：