[发明专利]一种铜基含油轴承的制备方法

说明书

本发明公开了一种铜基含油轴承的制备方法，包括以下步骤：将铜锡雾化合金粉和氧化铝弥散强化铜‑锡扩散合金粉按质量比＝60～90:10～40，加入上述合金粉总质量0.3～0.6％的硬脂酸锌，混合1～2h；在压强300～400MPa下，将上述混合粉模压成密度为6.3～6.8g/cm³的轴承生坯；在氢气气氛下，在温度750～900℃下，将轴承生坯烧结1～2小时；将烧结坯真空浸油、精整，制得铜基含油轴承。提供一种强度硬度高、精度高、韧性好的新型铜基含油轴承的制备方法。

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，提供了一种含油轴承的制备方法。

背景技术

制造青铜含油轴承常用的粉末包括铜粉与锡粉的混合粉、铜锡雾化合金粉和铜锡扩散合金粉。其中以铜粉与锡粉的混合粉为原料制成的轴承成分分布不均匀，轴承运转稳定性差，噪音大，使用寿命短；铜锡雾化合金粉成型性差，在烧结过程中无孔隙流出过程，开孔率低，轴承含油率难以达到使用要求；铜锡扩散合金粉解决了铜粉与锡粉的混合粉的偏析问题和铜锡雾化合金粉的含油率低等问题，成为制造高性能铜基含油轴承的主要原料。但是，无论采用铜与锡的混合粉还是合金粉，通过锡的固溶强化提高铜合金的强度硬度都有限。因此，传统的铜基含油轴承只能适用于中低载荷和较高转速的工况，难以适用低速高载工况。低速高载工况通常使用强度更高的铁基轴承，但铁基轴承存在噪音大、易生锈等问题。

弥散强化是一种更加有效的提高青铜含油轴承性能的有效手段。氧化铝具有熔点高、高温下热稳定性好和弹性模量高等特性，可以显著提高铜基体的强度、硬度，特别是高温强度和高温硬度。因此氧化铝弥散强化铜合金具有高的强度、硬度和耐磨性，而且在高温条件下具有优异的抗高温软化性能。

CN107282932A公开了一种Al₂O₃弥散强化铜基含油轴承的制备方法，以Al₂O₃弥散强化铜-锡扩散合金化粉为原料制备铜基含油轴承。基于弥散Al₂O₃粒子的增强作用和对烧结的阻碍作用，弥散铜-锡轴承生坯的烧结温度较高，比传统的青铜轴承烧结温度高200～300℃，并且高温烧结时容易发生锡的脱溶，在一定程度上导致轴承的韧性降低。

发明内容

本发明针对传统青铜含油轴承普遍存在的强度硬度低、精度差，以及弥散强化铜基轴承烧结活性差、韧性不足等问题，提供一种强度硬度高、精度高、韧性好的新型铜基含油轴承的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种铜基含油轴承的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铜锡雾化合金粉和氧化铝弥散强化铜-锡扩散合金粉按质量比＝60～90:10～40，加入上述合金粉总质量0.3～0.6％的硬脂酸锌，混合1～2h；

(2)在压强300～400MPa下，将上述混合粉模压成密度为6.3～6.8g/cm³的轴承生坯；

(3)在氢气气氛和温度750～900℃下，将轴承生坯烧结1～2小时；

(4)将烧结坯真空浸油、精整，制得铜基含油轴承。

最佳铜锡雾化合金粉:氧化铝弥散强化铜-锡扩散合金粉质量比＝70:30。

所述铜锡雾化合金粉中的锡质量含量9～11％，粒径小于45微米。

所述氧化铝弥散强化铜-锡扩散合金粉中锡质量含量9～11％，粒径小于150微米。

所述氧化铝弥散强化铜-锡扩散合金粉中氧化铝质量含量为0.1～1.0％。