[发明专利]一种韧性粉末冶金轴套及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，具体涉及一种韧性粉末冶金轴套及其制备方法。

背景技术

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。

目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。

粉末冶金轴套在使用过程中，由于挤压力和复合机械力的作用，易产生变形，影响使用寿命因此对其韧性提出了更高的要求。

发明内容

为了克服以上现有技术的不足，本发明提供了一种韧性粉末冶金轴套及其制备方法，制得的轴套抗弯曲强度和冲击韧性高，同时制备工艺简单，条件可控，具有良好的市场前景。

本发明采用的技术方案是：一种韧性粉末冶金轴套，由以下质量份的各组分组成：石墨16-28份、氧化锌4-18份、铜粉5-13份、锆英砂5-17份、硼化钨2-19份、锌粉4-13份、微粉蜡5-12份、炭黑7-24份、硫化锰2-11份。

优选的，一种韧性粉末冶金轴套，由以下质量份的各组分组成：石墨19-26份、氧化锌8-14份、铜粉9-12份、锆英砂7-12份、硼化钨5-12份、锌粉7-11份、微粉蜡8-11份、炭黑12-23份、硫化锰4-9份。

更优选的，一种韧性粉末冶金轴套，由以下质量份的各组分组成：石墨23份、氧化锌11份、铜粉11份、锆英砂8份、硼化钨7份、锌粉9份、微粉蜡10份、炭黑15份、硫化锰6份。

一种韧性粉末冶金轴套的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述质量份，将石墨、氧化锌、铜粉、锆英砂、硼化钨、锌粉、微粉蜡、炭黑、硫化锰粉碎后混合均匀，得到混合料；

(2)将步骤(1)所得混合料450-650MPa条件下加压成型，得到坯料；

(3)将步骤(2)所得坯料在1500-1800℃温度下烧结2-3.5h，保温0.5-1.5h，升温至1900-2200℃烧结0.5-1.5h，随炉冷却后即得。

上述步骤(2)中加压成型的时间为30-45min。

上述步骤(3)中升温速率为50-70℃/min。

有益效果：本发明制得的粉末冶金轴套抗弯曲强度在2789-2847MPa之间，冲击韧性在9.8-10.7J/cm²之间，由于组分之间的协同作用，能够提高其抗弯曲强度和冲击韧性，同时制备工艺简单，条件可控，具有良好的市场前景。

具体实施方式

实施例1

一种韧性粉末冶金轴套，由以下质量份的各组分组成：石墨16份、氧化锌4份、铜粉5份、锆英砂5份、硼化钨2份、锌粉4份、微粉蜡5份、炭黑7份、硫化锰2份。

制备方法：

(1)按上述质量份，将石墨、氧化锌、铜粉、锆英砂、硼化钨、锌粉、微粉蜡、炭黑、硫化锰粉碎后混合均匀，得到混合料；

(2)将步骤(1)所得混合料450MPa条件下加压成型30min，得到坯料；

(3)将步骤(2)所得坯料在1500℃温度下烧结2h，保温0.5h，升温至1900℃烧结0.5h，随炉冷却后即得，其中升温速率为50℃/min。

实施例2

一种韧性粉末冶金轴套，由以下质量份的各组分组成：石墨28份、氧化锌18份、铜粉13份、锆英砂17份、硼化钨19份、锌粉13份、微粉蜡12份、炭黑24份、硫化锰11份。

制备方法：

(1)按上述质量份，将石墨、氧化锌、铜粉、锆英砂、硼化钨、锌粉、微粉蜡、炭黑、硫化锰粉碎后混合均匀，得到混合料；

(2)将步骤(1)所得混合料650MPa条件下加压成型45min，得到坯料；

(3)将步骤(2)所得坯料在1800℃温度下烧结3.5h，保温1.5h，升温至2200℃烧结1.5h，随炉冷却后即得，其中升温速率为70℃/min。

实施例3

一种韧性粉末冶金轴套，由以下质量份的各组分组成：石墨19份、氧化锌8份、铜粉9份、锆英砂7份、硼化钨5份、锌粉7份、微粉蜡8份、炭黑12份、硫化锰4份。

制备方法：

(1)按上述质量份，将石墨、氧化锌、铜粉、锆英砂、硼化钨、锌粉、微粉蜡、炭黑、硫化锰粉碎后混合均匀，得到混合料；