[发明专利]一种硬质合金径向轴承及其生产方法

说明书

本发明公开了一种硬质合金径向轴承及其生产方法，其中，所述硬质合金径向轴承用胎体材料的原料包括铸造WC粉80～95份、Ni粉2～8份、Fe粉1～5份、SiFe粉0.5～3份、熔渗剂80～150份；本发明配方得到的胎体材料能够有效提高径向轴承所用胎体材料的耐磨性，同时合理降低径向轴承产品的材料消耗成本，在同等工况条件下，本发明胎体材料较常规胎体材料在耐磨性方面提高了15％，在材料消耗成本方面降低了15％～20％，本发明胎体材料具有重大的应用市场。

技术领域

本发明涉及硬质合金技术领域，具体涉及一种硬质合金径向轴承及其生产方法。

背景技术

轴承是各类机械装备的重要基础零部件，它的精度、性能、寿命和可靠性对主机的精度、性能、寿命和可靠性起着决定性的作用。在机械产品中，轴承属于高精度产品，不仅需要数学、物理等诸多学科理论的综合支持，而且需要材料科学、热处理技术、精密加工和测量技术、数控技术和有效的数值方法及功能强大的计算机技术等诸多学科为之服务，因此轴承又是一个代表国家科技实力的产品。轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件，也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。国家出台了十大产业振兴规划，对汽车、航空航天、机床、风电等行业的发展提供政策支持，这些行业对轴承的需求也将逐步扩大。此外，国家对装备制造业的重视以及轴承国产化趋势日益明显，我国轴承市场将迎来更广阔的发展空间。

硬质合金径向轴承是石油钻探工具中的主要配件，现在常用的硬质合金径向轴承，主要由42CrMo钢材、硬质合金块、熔渗胎体材料和粘接金属采用高温炉复合烧结，经烧结融合为一体，后经机械加工而成。目前径向轴承损坏原因主要有：轴承本身的耐磨损、抗咬合和抗过热的能力低，在运转过程中使轴承早期损坏；密封储油补偿系统失效，轴承的润滑条件被破坏，使轴承在磨粒介质中工作，从而导致轴承早期破坏；使用不当，实际使用参数超过了轴承设计能力允许的范围。因此，要提高径向轴承的使用寿命，除了提高密封储油补偿系统的密封性和使用寿命、抗咬合和抗过热能力以及正确使用外，还要提高径向轴承的耐磨性，因此在制造过程中对其硬度的要求也更为严格。

熔渗法是一种比较常用的生产硬质合金径向轴承材料的工艺，采用合适的熔渗工艺可以使熔渗金属与被熔渗金属相互化合，可以改善材料的硬度、耐磨性，显著提高产品的力学性能。最常用的熔渗剂是含Cu-Ni-Mn元素的复合熔渗剂，经发明人研究发现，采用该组分作为熔渗剂制备得到硬质合金径向轴承材料硬度低，耐磨性差，且金属镍价格较高，会增加生产成本。

为了更好的符合市场产品需求，亟需开发出一种新的生产工艺，使产品力学性能达到要求的同时，降低产品成本。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种硬质合金径向轴承及其生产方法，该硬质合金径向轴承用胎体材料硬度高，耐磨性好，同时能够合理的降低径向轴承产品的材料消耗成本。

为了解决上述技术问题，本发明在铸造WC熔渗料中添加Ni粉、Fe粉、Si粉而成的新型熔渗胎体材料，以期解决进一步提高产品的高耐磨性，保障径向轴承产品质量的高性价比。

本发明提供了一种硬质合金径向轴承用胎体材料，包括如下重量份原料：铸造WC粉80～95份、Ni粉2～8份、Fe粉1～5份、SiFe粉0.5～3份、熔渗剂80～150份。

进一步地，包括如下重量份原料：铸造WC粉90～95份、Ni粉3～6份、Fe粉2～4份、SiFe粉1.5～2份、熔渗剂90～110份；

进一步地，所述熔渗剂用量与除熔渗剂外的胎体材料用量相同。

在本发明的具体实施方式中，所述硬质合金径向轴承用胎体材料包括如下重量份原料：铸造WC粉90.5份、Ni粉5份、Fe粉3份、SiFe粉1.5份、熔渗剂100份。