[发明专利]高耐磨TC轴承

说明书

本发明属于轴承制造领域，具体涉及一种新型高耐磨TC轴承，包括下述重量份组分：球状铸造碳化钨24‑40份，铸造碳化钨30‑48份；单晶碳化钨10‑24份；镍粉2‑5份，铁粉2‑5份。本申请通过合理化配比添加物，得到的高耐磨TC轴承具有更优良的耐磨性，其本身的受压，抗弯，承受冲击的能力更优秀。

技术领域

本发明属于轴承制造领域，具体涉及一种高耐磨TC轴承。

背景技术

径向轴承是石油行业螺杆钻具中一个极其重要的零件，通常是把硬质强化表面通过一定的工艺与钢基体复合。有钎焊的工艺，也有通过等离子或者激光等设备进行粉体熔覆。钎焊工艺是最常用的工艺之一。

表面强化的方式也很多，有把硬质合金块粘接在基体表面形成耐磨阵列然后通过钎焊进行封接，也有颗粒状硬质合金通过钎焊形成弥散型强化等。

目前，油气行业最为常用的TC轴承是通过烧结硬质合金块，排列成阵列后粘贴在钢胎体上，外部配合相应的本体，料仓中填充钎料(一般为铜合金)，加热到高温铜合金熔化成液体，液体流入合金阵列将硬质合金块与本体烧结的钎焊技术制造；另一种使用铸造碳化钨粉末和球形碳化钨混合填充到钢本体和胎体之间、随后也在上端料仓中填充钎料(铜合金)，高温熔化后，将混合粉与本体烧结在一起，形成耐磨层。在石油螺杆行业使用表明，其耐磨性低于硬质合金块阵列型TC轴承，尤其装配在石油传动轴的下动套和下静套位置，由于直径承受扭矩，所以磨损更为快速，因此此类产品往往仅能使用在上动套和上静套位置，本发明通过调整弥散型填充粉末的组成，改进其耐磨性。

发明内容

本发明的目的在提供一种高耐磨TC轴承。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种高耐磨TC轴承，包括下述重量份组分：球状铸造碳化钨24-40份，铸造碳化钨30-48份；单晶碳化钨10-24份；镍粉2-5份，铁粉2-5份。

优选的，包括下述重量份组分：球状铸造碳化钨40份，铸造碳化钨30份；单晶碳化钨20份；镍粉5份，铁粉5份。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

碳化钨粉末分为多种，铸造碳化钨，单晶碳化钨，渗碳碳化钨，球状铸造碳化钨，球状硬质合金，还有粒度极细的原生碳化钨等。常规的弥散型TC轴承一般采用球状硬质合金与单一粒度的铸造碳化钨粉末按一定比例混合后形成填充分，随后融渗烧结。

本发明一种新型填充粉，提升烧结后的轴承耐磨性。对于球状硬质合金，是使用碳化钨与钴混合后烧结，随后经过加工成为球形，常规的牌号有YG4,YG6，YG8等等，数字代表钴元素的百分含量，由于钴的存在导致其硬度和耐磨性还有密度都会有所降低。

对于另一种材料，球形铸造碳化钨，其硬度能达到3000HV，耐磨性相当高，目前许多管状耐磨焊条，还有等离子硬面材料使用的粉末，球状铸造碳化钨的使用非常普遍，因此本发明使用铸造碳化钨球粒作为原材料之一，常规的粒度有60-100目，100-200目，200到325目，当然粒度分布并不固定，以上只是常规的分布方法。

另外一个影响耐磨性的原因是混合后材料的振实密度，通过不同类型，不同粒度的碳化钨组合，能够有效提升混合粉的振实密度，如果仅使用破碎型的铸造碳化钨，那么熔渗烧结后的烧结层很可能韧性差，使用铸造碳化钨和单晶碳化钨混合并且配合少量的金属镍粉，能够良好的提升烧结层的韧性，不过，当Ni粉过高时(一般不超过7％)，有理论研究，Ni粉在高温下会与铸造碳化钨(碳含量约4.6％)发生反应，会形成η相，导致铸造碳化钨的耐磨性下降，但是有一定比例的Ni粉，能够提升基体的耐腐蚀性。

本申请通过合理化配比添加物，得到的高耐磨TC轴承具有更优良的耐磨性，其本身的受压，抗弯，承受冲击的能力更优秀。

具体实施方式