專利名稱：低密度、高強度的高性能粉末冶金襯套及其制備方法
低密度、高強度的高性能粉末冶金襯套及其制備方法
技術領域：
本發明屬于粉末冶金材料技術領域，涉及一種推土機、挖掘機等工程機械 使用的低密度、高強度的高性能粉末冶金襯套及其制備方法。背景技術：
在現代機械制造工業中，軸承材料是一類重要的機械結構材料。在現有的 軸承材料中，按照使用壽命和在不同的工作條件下的可能性，燒結金屬軸承材 料的使用量都占第一位。在大型工程機械使用的襯套中，含油襯套必須承受高 負荷，因此需要具有高強度、高含油率和耐磨性的優點。傳統工藝生產的粉末 冶金工程機械襯套的強度高，但是含油率很低，使得摩擦區的供油不足，經常 出現軸與禱套咬死的現象，使得產品的壽命很低。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種具有強度高、耐磨性好、 自潤滑性能好、使用壽命長的低密度、高強度的高性能粉末冶金襯套及其制備方法。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是 一種低密度、高強度的高性能 粉末冶金襯套，其化學組成及其重量百分含量分別是Cu: 0.5 5%， C: 0. 5
2%， Ni: 0. 3 1.5%， Mo: 0. 5 1.5%， ZnS: 1 4%，其余為Fe。
一種低密度、高強度的高性能粉末冶金襯套的制備方法，其工藝步驟是
(1) 混粉按照粉末材料配比為Cu: 0. 5 5%、 C: 0. 5 2%、 Ni: 0. 3 1.5%、 Mo: 0. 5 1.5%、 ZnS: 1 4%、硬脂肪酸鋅0.5%、其余為Fe進行 計量，混粉時，先加入一半Fe粉，然后加入Cu、 C、 Ni、 Mo、 ZnS及硬脂肪酸 鋅，最后再加入另一半的Fe粉，并按上述順序依次將粉料加入到混料機中，混 合至少40分鐘；
(2) 壓制壓制時采用雙向壓制，單位壓制壓力為500 600MPa，控制壓制 時初壓毛坯的密度在5.8 6.5g/cm3內，為保證燒結毛坯密度均勻，初壓毛坯各 部位密度差控制在0. lg/cm3以下；
(3)燒結采用分解氨氣體作為保護氣氛，通過在1110 112(TC的高溫下 燒結至少l小時，Cu、 Ni、 Mo向Fe中擴散，對基體起強化作用，提高產品壓潰 強度和硬度，壓漬強度不少于400MPa;
3(4) 浸油燒結后立即進行真空浸油，能有效提高含油率；
(5) 整形對襯套表面進行整形處理，通過整形提高襯套表面光潔度與尺
寸精度，最后制得密度為5. 8 6. 5 g/cm^含油率為15 23。/。、壓潰強度》400MPa、 硬度為HB60 120的襯套成品。
本發明的有益效果是本發明所制備的粉末冶金工程機械襯套產品在使用 過程中能承受高負荷，襯套密度低至5. 8 6. 5g/cm:i，強度高，有大量的毛細孔 隙存在，含油率為15 23%，在承受280kgf/cm^高負荷條件下，仍能保持良好的 潤滑性；具有密度低、強度高、含油率高、耐磨性好和自潤滑性能好的優點， 由于產品的自潤滑性與耐磨性能好，不會出現卡滯、燒傷等現象，其使用壽命 達到10000h以上，節約維修成本50%。具體實施方式
下面結合實施例對本發明進一步說明 一種低密度、高強度的高性能粉末冶金襯套，其化學組成及其重量百分含量
分別是Cu: 0.5 5%， C: 0. 5 2%， Ni: 0. 3 1.5%， Mo: 0. 5 1.5%， ZnS: 1 4%，其余為Fe。所述低密度、高強度的高性能粉末冶金襯套的制備方法，
其工藝歩驟是
(1) 混粉按照粉末材料配比為Cu: 0. 5 5%、 C: 0. 5 2%、 Ni: 0. 3 1.5%、 Mo: 0. 5 1.5%、 ZnS: 1 4%、硬脂肪鋅0.5%、其余為Fe進行計 量，混粉時，先加入一半Fe粉，然后加入Cu、 C、 Ni、 Mo、 ZnS與硬脂肪鋅， 最后再加入另一半的Fe粉，并按上述順序依次將粉料加入到混料機中，混合至 少40分鐘；
(2) 壓制壓制時采用雙向壓制，單位壓制壓力為500 600MPa，控制壓制 時初壓毛坯的密度在5.8 6.5g/cm3內，為保證燒結毛坯密度均勻，初壓毛坯各 部位密度差控制在0. lg/cm3以下；
(3)燒結采用分解氨氣體作為保護氣氛，通過在1110 112(TC的高溫下 燒結至少l小時，Cu、 Ni、 Mo向Fe中擴散，對基體起強化作用，提高產品壓潰 強度和硬度，壓潰強度不少于400MPa;
(4) 浸油燒結后立即進行真空浸油，能有效提高含油率；
(5) 整形對襯套表面進行整形處理，通過整形提高襯套表面光潔度與尺 寸精度，最后制得密度為5. 8 6. 5 g/cm^含油率為15 239()、壓潰強度》400MPa、 硬度為HB60 120的襯套成品。
權利要求
1、一種低密度、高強度的高性能粉末冶金襯套，其特征是其化學組成及其重量百分含量分別是Cu0.5～5％，C0.5～2％，Ni0.3～1.5％，Mo0.5～1.5％，ZnS1～4％，其余為Fe。
2、 制備如權利要求1所述的低密度、高強度的高性能粉末冶金襯套的方法，其特征是其工藝歩驟是(1) 混粉按照粉末材料配比為Cu: 0, 5 5%、 C: 0. 5 2%、 Ni: 0. 3 1.5%、 Mo: 0.5 1.5%、 ZnS: 1 4%、硬脂肪酸鋅0.5%、其余為Fe進行 計量，混粉時，先加入一半Fe粉，然后加入Cu、 C、 Ni、 Mo、 ZnS及硬脂肪酸 鋅，最后再加入另一半的Fe粉，并按上述順序依次將粉料加入到混料機中，混 合至少40分鐘；(2) 壓制壓制時采用雙向壓制，單位壓制壓力為500 600MPa，控制壓制 時初壓毛坯的密度在5.8 6.5g/cm'3內，為保證燒結毛坯密度均勻，初壓毛坯各 部位密度差控制在0. lg/cm3以下；(3) 燒結采用分解氨氣體作為保護氣氛，通過在1110 112(TC的高溫下 燒結至少1小時，Cu、 Ni、 Mo向Fe中擴散，對基體起強化作用，提高產品壓潰 強度和硬度，產品壓潰強度不少于400MPa;(4) 浸油燒結后立即進行真空浸油，能有效提高含油率；(5) 整形對襯套表面進行整形處理，通過整形提高襯套表面光潔度與尺寸精度，最后制得密度為5. 8 6. 5 g/cm'、含油率為15 23。/。、壓潰強度^400MPa、 硬度為HB60 120的襯套成品。
全文摘要
本發明涉及一種低密度、高強度的高性能粉末冶金襯套，其化學組成及其重量百分含量分別是Cu0.5～5％，C0.5～2％，Ni0.3～1.5％，Mo0.5～1.5％，ZnS1～4％，其余為Fe；采用粉末冶金工藝，其工藝步驟是混粉-壓制-燒結-浸油-整形，最后制得襯套成品。本發明所制備的粉末冶金工程機械襯套產品在使用過程中能承受高負荷，襯套密度低至5.8～6.5g/cm<sup>3</sup>，強度高，有大量的毛細孔隙存在，含油率為15～23％，在承受280kgf/cm<sup>2</sup>高負荷條件下，仍能保持良好的潤滑性；具有密度低、強度高、含油率高、耐磨性好和自潤滑性能好的優點，由于產品的耐磨性能好，不會出現卡滯、燒傷等現象，其使用壽命達到10000h以上，節約維修成本50％。
文檔編號C22C38/16GK101457324SQ20091003649
公開日2009年6月17日 申請日期2009年1月8日 優先權日2009年1月8日
發明者鵬 羅, 聶郁來, 華 謝, 黃建華, 黃韶玲 申請人:韶關市富洋粉末冶金有限公司