鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承及其制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承及其制造方法，本發明的制造方法包括以下步驟：二次燒結：在第一次燒結完成出爐后，在制品的上端和下端均擺放上一塊由硫磺粉壓制而成的硫磺溶滲塊，進行二次燒結，S在高溫的作用下溶滲進制品晶體間的空隙中，同時部分S與Fe結合形成S的化合物。通過本制造方法制得的鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承的含S量達到8%?18%，達到了普通鐵基粉末含油軸承的潤滑效果，從而省略了浸油的工藝步驟，使得軸承不含油，避免了在高溫的工作環境下出現軸承干油或滲油導致的卡死或漏油的現象。
【專利說明】
鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承及其制造方法
技術領域
[0001]本發明屬于金屬材料粉末冶金技術領域，具體涉及一種鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承及其制造方法。【背景技術】
[0002]金屬燒結含油軸承，是以金屬粉末作為原料，用粉末冶金工藝制成的一類燒結材料。金屬燒結含油軸承制品本身就是多孔的，并具有在制造過程中可自由調節空隙的數量、 大小及分布的優點。燒結金屬含油軸承已經廣泛應用在汽車、家電、運輸機械、農業機械、儀器儀表等眾多領域。
[0003]金屬燒結含油軸承具有成本低、能吸振、噪聲小、在較長工作時間內不用加潤滑油等特點，特別適用于不易潤滑或不允許油臟污的工作環境。孔隙度是金屬燒結含油軸承的一個重要參數。在高速、輕載下工作的金屬燒結含油軸承要求含油量多，孔隙度宜高;在低速、載荷較大下工作的金屬燒結含油軸承要求強度高，孔隙度宜低。這種軸承發明于20世紀初，因其制造成本低、使用方便，得到了廣泛應用，已成為汽車、家電、音響設備、辦公設備、 農業機械、精密機械等各種工業制品發展不可或缺的一類基礎零件。
[0004]現代工業主要使用的金屬燒結含油軸承按基體材料可分為銅基、鐵基、銅鐵基等。 但目前在垃圾發電機組的燃料輸送機組、塑料機械模壓軸套等中所使用的鐵基粉末冶金含油軸承常常因為高溫出現干油或油滲出，導致軸承與軸卡死或漏油的現象。
【發明內容】

[0005]本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述缺點，提供一種耐高溫、不含油的鐵基粉末冶金軸承。
[0006]為了實現上述目的，本發明的制造方法包括以下步驟:二次燒結:在第一次燒結完成出爐后，在制品的上端和下端均擺放上一塊由硫磺粉壓制而成的硫磺溶滲塊，進行二次燒結，S在高溫的作用下溶滲進制品晶體間的空隙中，同時部分S與Fe結合形成S的化合物。燒結后的軸承含S量高達8%-18%，與軸承中的C及C的化合物一起均可起到潤滑的作用。
[0007]在本發明中，進一步的，在二次燒結之前，還包括以下步驟:混料:將石墨粉、硬脂酸鋅、硫磺粉和鐵粉進行混合。
[0008]毛坯的壓制:將混合好的原料壓制成毛坯。
[0009]硫磺溶滲塊的壓制:將與單個毛坯的重量成一定比例的硫磺粉壓制成硫磺溶滲塊。
[0010]第一次燒結:在氮氣和氫氣的保護氣氛下，以1050°C的溫度對毛坯進行燒結。
[0011]在本發明中，進一步的，在二次燒結之后，還包括整形，二次燒結出爐后進行去毛刺整形，使得產品尺寸達到圖紙設計要求。
[0012]在本發明中，優選的，混料中，石墨粉的重量百分比為1-3%，硬脂酸鋅的重量百分比為0.4-0.8%，硫磺粉的重量百分比為0.4-0.6%，余量為鐵粉。[0〇13]在本發明中，進一步的，毛還的壓制中，按5.8-6.2g/cm3的密度進行壓制。
[0014]在本發明中，優選的，硫磺溶滲塊的壓制中，單個硫磺溶滲塊所使用的硫磺粉的重量按照如下計算公式得來:(6.8-單個毛坯的密度)X單個毛坯的體積。
[0015]在本發明中，優選的，二次燒結中，在氮氣和氫氣的保護氣氛下，以600°C的溫度進行燒結。
[0016]通過上述制造方法制得的鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承，優選的，石墨粉為399 鱗狀石墨粉。
[0017]通過上述制造方法制得的鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承，優選的，鐵粉為80目還原鐵粉。
[0018]本發明的有益效果是:S及S的化合物因其晶體結構均為六方晶體，從而能起到潤滑作用，S在高溫的作用下溶滲進制品晶體間的空隙中，同時部分S與Fe結合形成S的化合物。本發明所制得的軸承含S量達到8%_18%，達到了普通鐵基粉末含油軸承的潤滑效果，從而省略了浸油的工藝步驟，使得軸承不含油，避免了在高溫的工作環境下出現軸承干油或滲油導致的卡死或漏油的現象。【具體實施方式】
[0019]實施例1步驟1:將2份399鱗狀石墨粉、0.6份硬脂酸鋅、0.5份硫磺粉和97份80目還原鐵粉進行混合。
[0020]步驟2:將混合好的原料按5.8g/cm3的密度進行壓制，制得毛坯。[0021 ]步驟3:取兩份的硫磺粉經過兩次壓制，制成兩塊硫磺溶滲塊。[〇〇22]步驟4:在氮氣和氫氣的保護氣氛下，以1050°C的溫度對毛坯進行燒結。
[0023]步驟5:在第一次燒結完成出爐后，在制品的上端和下端各擺放一塊由步驟3制得的硫磺溶滲塊，在氮氣和氫氣的保護氣氛下，以600°C的溫度進行二次燒結，S在高溫的作用下溶滲進制品晶體間的空隙中，同時部分S與Fe結合形成S的化合物。
[0024]步驟6:二次燒結出爐后進行去毛刺整形，使得產品尺寸達到圖紙設計要求。[〇〇25]按照本實施例所制得的軸承，將其根據GB2688-2012標準進行理化分析，分析結果如下:Fe的含量為85.30%、3及3的化合物的含量為10.60%、(:的含量為2.05%、其它成分的含量<2.05%。軸承的密度P =5.85g/cm3、徑向壓潰強度K=172MPa，完全符合GB2688-2012的標準要求。
[0026] 實施例2步驟1:將2份399鱗狀石墨粉、0.6份硬脂酸鋅、0.5份硫磺100份80目還原鐵粉進行混合。[〇〇27]步驟2:將混合好的原料按6.2g/cm3的密度進行壓制，制得的毛坯。
[0028]步驟3:取兩份的硫磺粉經過兩次壓制，制成兩塊硫磺溶滲塊。[〇〇29]步驟4:在氮氣和氫氣的保護氣氛下，以1050°C的溫度對毛坯進行燒結。
[0030]步驟5:在第一次燒結完成出爐后，在制品的上端和下端均各擺上一塊由步驟3制得的硫磺溶滲塊，在氮氣和氫氣的保護氣氛下，以600°C的溫度進行二次燒結，S在高溫的作用下溶滲進制品晶體間的空隙中，同時部分S與Fe結合形成S的化合物。
[0031]步驟6:二次燒結出爐后進行去毛刺整形，使得產品尺寸達到圖紙設計要求。[〇〇32]按照本實施例所制得的軸承，將其根據GB2688-2012標準進行理化分析，分析結果如下:Fe的含量為87.95%、S及S的化合物的含量為8.02%、C的含量為2.03%、其它成分的含量<2.0%。軸承的密度P =6.21g/cm3、徑向壓潰強度K=246.5MPa，完全符合GB2688-2012的標準要求。
[0033]應當指出，上述描述了本發明的實施例。然而，本領域技術的技術人員應該理解， 本發明不受上述實施例的限制，上述實施例中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明范圍的前提下本發明還會有多種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。
【主權項】
1.一種鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步 驟:二次燒結:在第一次燒結完成出爐后，在制品的上端和下端均擺放上一塊由硫磺粉壓 制而成的硫磺溶滲塊，進行二次燒結，使S在高溫的作用下溶滲進制品晶體間的空隙中，同 時部分S與Fe結合形成S的化合物。2.根據權利要求1所述的鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承的制造方法，其特征在于，在 二次燒結之前，還包括以下步驟:混料:將石墨粉、硬脂酸鋅、硫磺粉和鐵粉進行混合；毛坯的壓制:將混合好的原料壓制成毛坯；硫磺溶滲塊的壓制:將與單個毛坯的重量成一定比例的硫磺粉壓制成硫磺溶滲塊；第一次燒結:在氮氣和氫氣的保護氣氛下，以1050 °C的溫度對毛還進行燒結。3.根據權利要求1所述的鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承的制造方法，其特征在于，在 二次燒結之后，還包括整形，二次燒結出爐后進行去毛刺整形，使得產品尺寸達到圖紙設計 要求。4.根據權利要求2所述的鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承的制造方法，其特征在于，所 述混料中，石墨粉的重量百分比為1-3%，硬脂酸鋅的重量百分比為0.4-0.8%，硫磺粉的重量 百分比為0.4-0.6%，余量為鐵粉。5.根據權利要求2所述的鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承的制造方法，其特征在于，所 述毛坯的壓制中，按5.8-6.2g/cm3的密度進行壓制。6.根據權利要求2所述的鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承的制造方法，其特征在于，所 述硫磺溶滲塊的壓制中，單個所述硫磺溶滲塊所使用的硫磺粉的重量按照如下計算公式得 來:(6.8-單個毛坯的密度)X單個毛坯的體積。7.根據權利要求1所述的鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承的制造方法，其特征在于，所 述二次燒結中，在氮氣和氫氣的保護氣氛下，以600°C的溫度進行燒結。8.—種鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承，其通過權利要求1-7中任意一項所述的鐵基 粉末冶金耐高溫不含油軸承的制造方法而得，其特征在于:所述石墨粉為399鱗狀石墨粉。9.根據權利要求8所述的鐵基粉末冶金耐高溫不含油軸承，其特征在于:所述鐵粉為80 目還原鐵粉。
【文檔編號】C23C8/62GK106077667SQ201610645959
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月9日 公開號201610645959.X, CN 106077667 A, CN 106077667A, CN 201610645959, CN-A-106077667, CN106077667 A, CN106077667A, CN201610645959, CN201610645959.X
【發明人】陳龍水, 陳賢亮
【申請人】浙江經宇科技發展有限公司