[发明专利]一种锡青铜铁基粉末冶金及其含油轴承的制备方法

说明书

本发明公开了一种锡青铜铁基粉末冶金及其含油轴承的制备方法，该粉末冶金包括以下重量百分比组分：铁粉57％～59％，锡青铜粉39％～41％，铜包石墨粉1.9％～2.1％；上述制备方法包括以下步骤：(1)将上述粉末冶金混粉；(2)成形，将毛坯表观密度控制在6.0～6.4g/cm³；(3)烧结，烧结温度为890～910℃，烧结时间为22～28分钟；(4)整形，控制径向整形余量，内外径双边余量0.01～0.03mm；(5)使用含游离石墨的润滑油对轴承进行真空含浸；通过本制备方法，在降低成本的同时，提高了产品的径向压溃强度和表面硬度，使产品有较好的耐磨性。相比常规锡青铜材料，使用本制备方法后，材料成本降低50％，零件成本降低20％，压溃强度提高30％，硬度提高50％，PV值测试等同于锡青铜。

技术领域

本发明涉及一种粉末冶金，具体是一种锡青铜铁基粉末冶金。本发明还涉及上述粉末冶金含油轴承的制备方法。

背景技术

粉末冶金含油轴承具有自润滑的特点，其在工作过程中，由于轴的高速转动产生负压，内部的润滑油通过毛细孔被吸出，在轴衬和轴之间形成一层油膜，起到润滑的作用。粉末冶金含油轴承一般采用锡青铜材料，具有良好的润滑性和耐磨性，但成本相对较高。而铁基衬套虽然成本低，但相对铜基材料，导热效果差，润滑性不足，耐磨性相对较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本，具有较好耐磨性的一种锡青铜铁基粉末冶金。本发明还提供一种锡青铜铁基粉末冶金含油轴承的制备方法。

为了达到上述技术目的，本发明的技术方案是：

一种锡青铜铁基粉末冶金，包括以下重量百分比组分：铁粉57％～59％，锡青铜粉39％～41％，铜包石墨粉1.9％～2.1％。

正常情况下，含油轴承的材料中不含有Fe，主要是因为含有Fe的粉末冶金将导致导热性、润滑性差，从而导致油流失，含有轴承干磨最终导致轴承失效。然而，Fe的成本低，为了降低成本，使用Fe的同时就需要解决因加入Fe而引起的导热性、润滑性下降问题。本发明中铜基成分仍保留一定的比例，起到散热和润滑的作用。

上述提及纯青铜衬套的耐磨性好，但成本高；纯铁基衬套的成本低，但高速耐磨性不佳。如何将两种材料结合，既能降低成本，又能保持相当的耐磨性，正是本发明需要解决的问题。为了解决这个技术问题，采用上述优化的组分和配比，在降低成本的基础上，得到一定密度、孔隙度的烧结毛坯，保证轴承在浸油工序中，能达到足够的体积含油率，并在工作过程中能较好的锁住油分，又能迅速出油，起到润滑作用。

含油轴承的特点在于粉末颗粒经过压制烧结后，颗粒之间存在微小连通孔隙，浸入润滑油后，在高速转动中被吸出能起到自润滑作用；而传动停止后，油分通过轴承的连通孔隙的毛细孔力吸回内部，起到存油作用。因此，孔隙的大小和孔隙的体积含量决定了含油轴承的润滑效果。