[发明专利]一种耐温金属基镶嵌固体自润滑轴承及其制备方法

权利要求书

1.一种耐温金属基镶嵌固体自润滑轴承，以铝黄铜为轴承金属基体材料，其特征在于：在所述的基体材料的外周还镶嵌有固体润滑材料，所述的固体润滑材料由聚四氟乙烯、鳞片石墨粉和铜粉组成，在所述的固体润滑材料中，聚四氟乙烯的质量百分比为35%-90%，鳞片石墨粉的质量百分比为5%-40%，和铜粉的质量百分比为5%-60%。

2.根据权利要求1所述的一种耐温金属基镶嵌固体自润滑轴承，其特征在于：所述的聚四氟乙烯的颗粒直径为20—60μm。

3.根据权利要求1所述的一种耐温金属基镶嵌固体自润滑轴承，其特征在于：所述的鳞片石墨粉的颗粒度为400~600目。

4.根据权利要求1所述的一种耐温金属基镶嵌固体自润滑轴承，其特征在于：所述的铜粉的颗粒度为在300~500目，颗粒形状为球形。

5.根据权利要求1所述的一种耐温金属基镶嵌固体自润滑轴承，其特征在于：所述的铝黄铜选自ZCuZn25A16Fe3Mn3，在所述的铝黄铜中，Cu元素、Zn元素、A1元素、Fe元素和Mn元素的质量比为62~64：24~26：2~4：5~7：2~4。

6.权利要求1所述的一种耐温金属基镶嵌固体自润滑轴承的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

一个粗加工的步骤，按所需的轴承规格，选用浇铸件或锻压件，粗机加工到轴承要求的粗加工尺寸范围；

一个钻孔的步骤，在粗加工的轴承基体上，按照需要镶嵌的固体润滑圆柱尺寸，钻通孔或盲孔，孔的面接之和占轴承内壁面积的15—25%；

一个热处理的步骤，根据使用要求，进行调质或淬火处理，使轴承基体达到要求的硬度；

一个镶嵌固体润滑圆柱的步骤，将固体润滑圆柱镶嵌入轴承内外壁之间的通孔或盲孔内，固体润滑圆柱的摩擦面积占轴承摩擦面积的15—25%；

一个精加工的步骤，磨削加工到轴承成品尺寸和表面粗糙度的要求。

7.根据权利要求6所述的一种耐温金属基镶嵌固体自润滑轴承的制备方法，其特征在于所述的镶嵌固体润滑圆柱采用的材料通过如下的步骤制备：

一个固体润滑材料混合后预成型的步骤，在室温下，将聚四氟乙烯树脂粉料与鳞片石墨粉、铜粉烘干，然后按照重量比混合，混合均匀后加人模腔中，在压机上预压成密实的圆棒形状的制品，保压时间为1～10min；

一个烧结的步骤，从压模中取出压件，放入烧结炉中于360~380℃下进行加热烧结，在烧结的过程中，先加热升温，升温速度为25~35 ℃/ h，至300~350 ℃保温1~3h，再升温至360~380 ℃保温2~4h，使聚四氟乙烯由结晶态转变为非晶态，由分散的树脂颗粒通过扩散熔融而黏结成密集、连续的整体；

一个冷却的步骤，在冷却的过程中，以18~25 ℃/ h的冷却速度随炉冷却至室温，通过降温冷却使非晶态聚四氟乙烯又变成结晶型，从而形成以聚四氟乙烯为基的固体润滑材料。

8.根据权利要求7所述的一种耐温金属基镶嵌固体自润滑轴承的制备方法，其特征在于：在一个固体润滑材料混合后预成型的步骤中，成型压力取决于聚四氟乙烯中填充的鳞片石墨粉和铜粉的含量比例，其中：鳞片石墨粉和铜粉的含量比例为10%～20 %的成型压力为40MPa；含量比例为20 %～40 %的成型压力为60MPa；含量比例大于40 %的成型压力为80MPa。