[发明专利]一种轴承及其制备方法

说明书

本发明公开了一种轴承及其制备方法，该轴承包括外圈、内圈和转动体，转动体设置于外圈和内圈之间，外圈和内圈分别与转动体接触的部分采用硬质合金材料制成，其余部分采用非硬质合金材料制成，转动体的硬度与硬质合金材料的硬度相近或相同。本发明的轴承外圈和内圈分别与转动体接触的部分采用硬质合金材料制成，硬质合金材料具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、自润滑性、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。该轴承采用硬质合金材料和钢材料相互结合的设计结构，其性能远高于现有普通的轴承，而且其成本和加工难度远低于全合金轴承，具有广阔的应用前景，适合大面积推广应用。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种轴承及其制备方法。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要零部件，其应用极其广泛，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。目前国内外的轴承主要有钢轴承、陶瓷轴承和全合金轴承，钢轴承的轴承圈不耐高温，不耐磨，而且不耐腐蚀。陶瓷轴承的轴承圈脆性大，容易损坏，而且热导率差，温差大容易崩裂。全合金轴承由于材料成本高，加工难度大，因此价格高，仅适用于高科技等特殊场合使用。作为本领域的技术人员，有必要对现有的轴承作出改进，提供一种全新的轴承，其性能远高于普通的钢轴承和陶瓷轴承，而且其成本和加工难度远低于全合金轴承。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴承及其制备方法，解决了现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：一种轴承，包括外圈、内圈和转动体，所述转动体设置于外圈和内圈之间，所述外圈和内圈分别与转动体接触的部分采用硬质合金材料制成，其余部分采用非硬质合金材料制成，所述转动体的硬度与硬质合金材料的硬度相近或相同。

作为本发明的一种可选方案，所述外圈包括外支撑圈体和内硬质合金圈，所述内硬质合金圈镶嵌安装在所述外支撑圈体内侧；所述内圈包括内支撑圈体和外硬质合金圈，所述内支撑圈体镶嵌安装在所述外硬质合金圈内侧，所述转动体活动设置在内硬质合金圈和外硬质合金圈之间，所述内硬质合金圈和外硬质合金圈均采用硬质合金材料制成。

作为本发明的一种可选方案，所述外支撑圈体和内支撑圈体均为钢制成，外支撑圈体和内支撑圈体的HRC硬度为35～56，所述钢为轴承钢、45钢、A3钢、不锈钢、高温合金钢或低密度钢。

作为本发明的一种可选方案，所述硬质合金材料按重量百分比由以下成分组成：硬质相60％～94％、粘结相3％～40％和添加剂0～10％。

作为本发明的一种可选方案，所述硬质相的晶粒度为0.2um～4.0um，硬质相按重量百分比由以下成分组成：碳化钨10％～100％以及碳化钛和/或碳氮化钛0～90％。

作为本发明的一种可选方案，所述粘结相为钴、镍或钴镍混合物。

作为本发明的一种可选方案，所述添加剂为碳化钽、碳化铬、碳化钒、碳化钼和碳化铌中的至少一种。

作为本发明的一种可选方案，所述硬质合金材料按重量百分比由以下成分组成：钴6％或11％～12％以及碳化钒0.2％～0.3％，余量为碳化钨，且碳化钨的晶粒度为0.2um。

作为本发明的一种可选方案，所述硬质合金材料中碳化钽的重量百分比为4％～8％。

作为本发明的一种可选方案，所述硬质合金材料按重量百分比由以下成分组成：碳化钨60％～75％和粘结相25％～40％，且碳化钨的晶粒度为0.2um或4.0um。

作为本发明的一种可选方案，所述硬质合金材料按重量百分比由以下成分组成：镍15％～20％以及碳化铬3％，余量为碳化钨。

作为本发明的一种可选方案，所述硬质合金材料按重量百分比由以下成分组成：钴镍混合物12％～15％以及碳化铬0～3％，余量为碳化钨，且碳化钨的晶粒度为2um～3um。