[发明专利]一种含纳米WC的高铁铜基含油轴承材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含纳米WC的高铁铜基含油轴承材料及其制备方法，所述含纳米WC的高铁铜基含油轴承由以下质量百分比的组分制成：海绵铁粉：35.5～40％；锡粉:0.5～1％；含磷8wt.％的磷铜粉：2～3％；碳粉：0.5～1％；纳米WC：0.2～0.4％；含锌30wt.％的黄铜粉：余量。材料中的Fe以海绵铁粉的形式加入，P以磷铜粉的形式加入，硬质相颗粒以纳米级WC加入。通过添加适量纳米级的硬质相颗粒，明显提高材料的硬度以及耐磨性能，为粉末冶金铜基含油轴承的开发提供了新思路，本发明采用材料和工艺制备的含油轴承压溃强度、硬度和耐磨性优良，同时兼备高的含油率。

技术领域

本发明属于金属材料类粉末冶金技术领域，具体涉及一种含纳米WC的高铁铜基含油轴承材料及其制备方法。

背景技术

粉末冶金铜基含油轴承是最早生产并投入使用的自润滑材料，也是工业中应用面最广、应用量最大的粉末冶金零件之一，现已成为汽车、精密机械等领域中不可缺少的一类基础零件。目前工业生产中铜及铜合金粉末是制造粉末冶金铜基含油轴承的基体原料，常添加锡、镍等为基体增强相。随着铜基含油轴承应用领域的增广，对铜及铜合金粉末也提出了更高的要求。如何结合材料成分配方的合理设计和制备工艺的调整，使轴承既具有良好的压溃强度和硬度，又具有适中的孔隙度，利于流体润滑油膜的建立和降低噪声，从而提高轴承的使用性能与寿命，是一个迫切需要攻克的难题。

发明内容

为了解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种含纳米WC的高铁铜基含油轴承材料。

本发明的另一目的在于提供上述含纳米WC的高铁铜基含油轴承材料的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种含纳米WC的高铁铜基含油轴承材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)以质量百分比计，称取各组分原料：海绵铁粉：35.5～40％、锡粉：0.5～1％、含磷8wt％的磷铜粉：2～3％、碳粉：0.5～1％、纳米WC：0.2～0.4％、含锌30wt％的黄铜粉：余量。

(2)将聚乙二醇和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)加入到无水乙醇中，搅拌均匀得到分散溶剂，然后将步骤(1)所述纳米WC加入到分散溶剂中，震荡并搅拌后得到分散液；

(3)将步骤(2)所述分散液和步骤(1)所述海绵铁粉、锡粉、含磷8wt％的磷铜粉、碳粉以及含锌30wt％的黄铜粉混合，然后进行球磨处理，球磨处理后的粉末经干燥后再进行混合处理得到合金粉末；

(4)将步骤(3)所述合金粉末先进行压制成型得到压坯，然后将压坯在氨分解气氛下进行烧结，烧结后经精整、真空浸油处理即制备得到所述含纳米WC的高铁铜基含油轴承材料。

优选的，步骤(1)所述碳粉的来源为鳞片石墨。

优选的，步骤(2)所述聚乙二醇的分子量为400～600。

优选的，步骤(2)所述聚乙二醇和AEO-9的质量比为1：3～1：5。

优选的，步骤(2)所述聚乙二醇和无水乙醇的质量体积比为0.00025-0.0004g/mL。

优选的，步骤(2)所述纳米WC在分散溶剂中的质量体积比为0.0010～0.0016g/mL。

优选的，步骤(2)所述震荡的方式为超声震荡。

优选的，步骤(3)所述球磨的转速为130～150r/min，所述球磨的时间为6～9h。

优选的，步骤(3)所述球磨的介质为不锈钢球，球料比为5:1。

优选的，步骤(3)所述干燥后再进行混合处理的方式为通过V型混粉机混合12～15h。