[发明专利]一种高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料及其制备方法和应用，材料由以下组分按重量百分比组成：铜18.0%~22.0%、碳0.60%~1.1%、钨0.8~2.6%、铬0.6~2.2%、钼0.8~2.8%、镍0.8~3.2%、钒0.8~2.2%、硫0.08~1.2%和余量的铁，材料的显微组织的孔隙中分布有Cu2S。由于烧结材料存在着孔隙，在硫化工序中，涂覆在烧结材料表面的硫磺，受热变成熔融状态并进入烧结材料的连通孔隙中，与烧结材料基体中的Cu发生反应，生成Cu 2S。Cu 2S为减摩组元，可以改善材料的减摩效果，降低摩擦系数，从而得到高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料。

技术领域

本发明属于金属材料粉末冶金技术领域，特别涉及一种高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料及其制备方法和应用。

背景技术

挖掘机是一种建筑工程设备，滑动轴承是用于其连接转动或直线滑动部位的一类零件，传统的滑动轴承通常采用的是由铸造合金制得的轴承或是在将石墨柱点埋入滑动表面中的轴承，材料利用率低，机加工量大，生产效率低，生产成本较高，工作运转过程中仅靠油槽储存的润滑油脂润滑，并且需要频繁的进行添加，一旦润滑状态恶化失效时，摩擦系数增大会导致滑动轴承与轴之间产生严重的磨损及烧伤，降低了滑动轴承及轴的使用寿命，增加了使用成本。

根据上述滑动轴承的工作环境状况，为保证其工作可靠性和使用寿命，该发明研究出了新的材料并采用粉末冶金特有的制造工艺，有效提高了该部位的含油滑动轴承的减摩性，大大减少了滑动轴承与轴之间烧伤损坏。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料及其制备方法和应用，以提高材料的减摩效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料，由以下组分按重量百分比组成：铜18.0％～22.0％、碳0.60％～1.1％、钨0.8～2.6％、铬0.6～2.2％、钼0.8～2.8％、镍0.8～3.2％、钒0.8～2.2％、硫0.08～1.2％和余量的铁，杂质总量不大于2％；所述高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料的显微组织的孔隙中分布有Cu₂S。

进一步方案，所述高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料的显微组织的孔隙中还存在Cu相和S相。

进一步方案，所述高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料的显微组织中还包括铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、石墨的一种或几种。

进一步方案，所述高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料的密度为6.0～6.60g/cm³。

进一步方案，所述高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料按体积百分比的含油率为18％～24％。

本发明的第二个目的是提供上述项所述的高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比称取各原料后，经过混料、压制、烧结，制备得烧结材料；

(2)硫磺涂覆：通过涂覆将硫磺涂覆到烧结材料的表面，得到涂覆材料；

(3)硫化工序：惰性气氛中，对涂覆材料进行加热，使硫磺熔融并与烧结材料发生化学反应，反应过程中硫磺能够进入烧结材料的孔隙中，即得到高减摩性铁基硫化粉末冶金含油轴承材料。

进一步方案，步骤(2)中，涂覆到烧结材料表面的硫磺的重量为烧结材料重量的0.08％-1.2％。

进一步方案，步骤(3)中，所述加热的温度为120℃-150℃，加热的时间为30-120min。