[发明专利]一种无铅铜基自润滑复合轴承材料及其制备方法在审
申请号: | 202011358155.4 | 申请日: | 2020-11-27 |
公开(公告)号: | CN112387975A | 公开(公告)日: | 2021-02-23 |
发明(设计)人: | 尹延国;刘聪;吴玉程;李蓉蓉;陈祥雨;李聪敏 | 申请(专利权)人: | 合肥工业大学 |
主分类号: | B22F7/04 | 分类号: | B22F7/04;B22F1/00;C23C18/36 |
代理公司: | 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101 | 代理人: | 卢敏 |
地址: | 230009 安*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 无铅铜基 润滑 复合 轴承 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种无铅铜基自润滑复合轴承材料,其特征在于:所述无铅铜基自润滑复合轴承材料由钢背和设置在钢背表面的铜基合金减摩层组成;
所述铜基合金减摩层以铜锡合金为基体,以镀镍硫化亚铁和铋作为润滑组元,各组分按质量百分比的构成为:铜锡合金75-98%,镀镍硫化亚铁1-10%,铋1-15%。
2.根据权利要求1所述的无铅铜基自润滑复合轴承材料,其特征在于:所述钢背的厚度为0.5~100mm,所述铜基合金减摩层的厚度为0.5~1.0mm。
3.根据权利要求1所述的无铅铜基自润滑复合轴承材料,其特征在于:所述钢背选用含碳量为0.12~0.25%的低碳钢,其中硫、磷含量低于0.035%。
4.根据权利要求1或3所述的无铅铜基自润滑复合轴承材料,其特征在于:所述钢背表面经镀铜处理。
5.根据权利要求1所述的无铅铜基自润滑复合轴承材料,其特征在于:所述铜锡合金为Cu90Sn10合金。
6.根据权利要求1所述的无铅铜基自润滑复合轴承材料,其特征在于:所述镀镍硫化亚铁是按如下方法制得:
清洗:将FeS粉末置于无水乙醇中超声分散15-20min,脱去无水乙醇后放入干燥箱中于50-80℃干燥1-2小时;
敏化:将干燥后的FeS粉末在浓度为20-25g/L的银氨溶液中超声震荡20-40min,过滤,放入干燥箱中于50-80℃干燥1-2小时;
活化:将敏化后的FeS粉末在浓度为20-25g/L的NaH2PO2溶液中超声震荡20-40min,过滤,用去离子水清洗2-3次,放入干燥箱中于50-80℃干燥1-2小时;
化学镀镍:配置含20-25g/L硫酸镍、20-25g/L次亚磷酸钠、16-24g/L柠檬酸钠、1-2mg/L硫脲的化学镀液,并用氢氧化钠调节pH至9.5-10;然后将活化后的FeS粉末加入到水浴加热至80-90℃的化学镀液中,搅拌反应1-1.5小时;反应完成后,取出并用去离子水漂洗至中性,然后在干燥箱中于50-80℃下干燥4-6小时,即获得镀镍硫化亚铁。
7.一种权利要求1~6中任意一项所述无铅铜基自润滑复合轴承材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、配粉
按配比,将粒径为100-300目的铜锡合金粉、粒径为200-500目的镀镍硫化亚铁粉末、粒径为100-300目的铋粉在氩气气氛中球磨混合均匀,获得混合粉末;
步骤2、铺粉
将所述混合粉末均匀平整的铺在洁净的镀铜钢背表面,厚度为1.5~3mm;
步骤3、初烧
在氨分解气氛保护下,对铺粉后试样进行烧结,烧结温度为820~950℃、烧结时间为20~50min,形成铜基合金初烧层;
步骤4、初轧
对铜基合金初烧层进行轧制,轧制压下量为铜基合金初烧层厚度的40~50%;
步骤5、复烧
在氨分解气氛保护下,对初轧后试样再次进行烧结,烧结温度为810~920℃、烧结时间为10~30min,形成铜基合金复烧层;
步骤6、复轧
对铜基合金复烧层进行轧制,轧制压下量为铜基合金复烧层厚度的15~25%,复轧完成后即在钢背表面形成铜基合金减摩层,获得无铅铜基自润滑复合轴承材料。
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