一種銅基自潤滑材料及制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬基復合材料領域，具體是指一種銅基自潤滑材料及制備方法。
【背景技術】
[0002]現有的銅基自潤滑材料包括有，銅或銅合金基石墨固體自潤滑材料、銅或銅合金基石墨-氧化物自潤滑材料、銅或銅合金基MoS2固體自潤滑材料及銅-塑自潤滑材料。
[0003]銅或銅合金基石墨固體自潤滑材料采用常規的粉末冶金冷壓燒結方法制取材料，其過程為混粉-壓制-燒結。
[0004]銅或銅合金基石墨-氧化物自潤滑材料采用粉末冶金自由燒結工藝制備材料，將銅粉、石墨及氧化鉛粉末混粉-壓制-燒結。
[0005]銅或銅合金基MoS2固體自潤滑材料采用粉末冶金工藝來制備該材料，基體材料常溫成形，在氫氣保護下燒結，保溫后水冷；在低真空下浸漬固體潤滑劑，并在100-110°c下烘干。浸漬與烘干重復進行3-4次。最后，在370-380°C，氫氣保護下固化30min。
[0006]銅-塑自潤滑材料固體潤滑劑通常為聚四氟乙烯，聚甲醛等有機材料。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種銅基自潤滑材料及制備方法。
[0008]本發明通過以下技術方案實現的:
[0009]一種銅基自潤滑材料，包括有硫化銅粉末、石墨、硫酸銅粉末、銅鐵合金粉末及銅粉；其組成按重量百分比為10-20%的硫化銅粉末、1-3%的石墨、0.1-0.5%的硫酸銅粉末、35-40%的銅鐵合金粉末，余量為銅粉。
[0010]所述的硫化銅粉末為化學純硫化銅粉末。
[0011]所述的銅鐵合金粉末中的鐵含量按重量百分比為5-8%。
[0012]所述的硫化銅粉末、銅鐵合金粉末及銅粉的粒徑為200目以下。
[0013]一種銅基自潤滑材料制備方法，
[0014]配料，按重量百分比為10-20%的硫化銅粉末、1-3%的石墨、0.1-0.5%的硫酸銅粉末、35-40%的銅鐵合金粉末，余量為銅粉配料；
[0015]混料，將上述配料送入混料機混合均勻，混料時間1-10小時；
[0016]將混合均勻的原料冷壓制成壓坯，壓坯成型壓力100_200Mpa，壓制時間為15_30秒；
[0017]坯料送入燒結爐中在氫氣氛保護下進行燒結成錠坯，燒結溫度700_750°C，時間6-8小時；
[0018]溫度降低到600-650°C后錠坯進行復壓、復壓壓力650_750Mpa，復壓時間為3_5秒；
[0019]復壓后溫度升高至850-1000°C擠壓成型。
[0020]本發明的有益效果是:
[0021]機械、物理性能優異、減磨效果良好，并且，本發明原料準備簡單、工藝過程容易控制、生產成本低。
【具體實施方式】
[0022]一種銅基自潤滑材料，包括有硫化銅粉末、石墨、硫酸銅粉末、銅鐵合金粉末及銅粉；其組成按重量百分比為10-20%的硫化銅粉末、1-3%的石墨、0.1-0.5%的硫酸銅粉末、35-40%的銅鐵合金粉末，余量為銅粉。
[0023]所述的硫化銅粉末為化學純硫化銅粉末。
[0024]所述的銅鐵合金粉末中的鐵含量按重量百分比為5-8%。
[0025]所述的硫化銅粉末、銅鐵合金粉末及銅粉的粒徑為200目以下。
[0026]所述的銅基自潤滑材料的制備方法為，
[0027]配料，按重量百分比為10-20%的硫化銅粉末、1-3%的石墨、0.1-0.5%的硫酸銅粉末、35-40%的銅鐵合金粉末，余量為銅粉配料；
[0028]混料，將上述配料送入混料機混合均勻，混料時間1-10小時；
[0029]將混合均勻的原料冷壓制成壓坯，壓坯成型壓力100_200Mpa，壓制時間為15_30秒；
[0030]坯料送入燒結爐中在氫氣氛保護下進行燒結成錠坯，燒結溫度700-750°C，時間6-8小時；
[0031]溫度降低到600-650°C后錠坯進行復壓、復壓壓力650_750Mpa，復壓時間為3_5秒；
[0032]復壓后溫度升高至850-1000°C擠壓成型。
[0033]實施例1
[0034]一種銅基自潤滑材料，包括有硫化銅粉末、石墨、硫酸銅粉末、銅鐵合金粉末及銅粉；其組成按重量百分比為10%的硫化銅粉末、I %的石墨、0.1 %的硫酸銅粉末、35%的銅鐵合金粉末，余量為銅粉。
[0035]所述的硫化銅粉末為化學純硫化銅粉末。
[0036]所述的銅鐵合金粉末中的鐵含量按重量百分比為5%。
[0037]所述的硫化銅粉末、銅鐵合金粉末及銅粉的粒徑為200目以下。
[0038]所述的銅基自潤滑材料的制備方法為，
[0039]配料，按重量百分比為10%的硫化銅粉末、1%的石墨、0.1%的硫酸銅粉末、35%的銅鐵合金粉末其鐵含量按重量百分比為5%，余量為銅粉配料；
[0040]混料，將上述配料送入混料機混合均勻，混料時間5小時；
[0041]將混合均勻的原料冷壓制成壓坯，壓坯成型壓力180Mpa，壓制時間為15秒；
[0042]坯料送入燒結爐中在氫氣氛保護下進行燒結成錠坯，燒結溫度700_750°C，時間6小時；
[0043]溫度降低到600_650°C后錠還進行復壓、復壓壓力650Mpa，復壓時間為3秒；
[0044]復壓后溫度升高至850°C擠壓成型。
[0045]實施例2
[0046]一種銅基自潤滑材料，包括有硫化銅粉末、石墨、硫酸銅粉末、銅鐵合金粉末及銅粉；其組成按重量百分比為20%的硫化銅粉末、3%的石墨、0.5%的硫酸銅粉末、40%的銅鐵合金粉末，余量為銅粉。
[0047]所述的硫化銅粉末為化學純硫化銅粉末。
[0048]所述的銅鐵合金粉末中的鐵含量按重量百分比為8%。
[0049]所述的硫化銅粉末、銅鐵合金粉末及銅粉的粒徑為200目以下。
[0050]所述的銅基自潤滑材料的制備方法為，
[0051]配料，按重量百分比為20%的硫化銅粉末、3%的石墨、0.5%的硫酸銅粉末、40%的銅鐵合金粉末其鐵含量按重量百分比為8%，余量為銅粉配料；
[0052]混料，將上述配料送入混料機混合均勻，混料時間8小時；
[0053]將混合均勻的原料冷壓制成壓坯，壓坯成型壓力150Mpa，壓制時間為30秒；
[0054]坯料送入燒結爐中在氫氣氛保護下進行燒結成錠坯，燒結溫度700_750°C，時間8小時；
[0055]溫度降低到600_650°C后錠還進行復壓、復壓壓力750Mpa，復壓時間為5秒；
[0056]復壓后溫度升高至1000°C擠壓成型。
[0057]實施例3
[0058]一種銅基自潤滑材料，包括有硫化銅粉末、石墨、硫酸銅粉末、銅鐵合金粉末及銅粉；其組成按重量百分比為15%的硫化銅粉末、2%的石墨、0.3%的硫酸銅粉末、38%的銅鐵合金粉末，余量為銅粉。
[0059]所述的硫化銅粉末為化學純硫化銅粉末。
[0060]所述的銅鐵合金粉末中的鐵含量按重量百分比為7%。
[0061]所述的硫化銅粉末、銅鐵合金粉末及銅粉的粒徑為200目以下。
[0062]所述的銅基自潤滑材料的制備方法為，
[0063]配料，按重量百分比為15%的硫化銅粉末、2%的石墨、0.3%的硫酸銅粉末、38%的銅鐵合金粉末其鐵含量按重量百分比為7%，余量為銅粉配料；
[0064]混料，將上述配料送入混料機混合均勻，混料時間10小時；
[0065]將混合均勻的原料冷壓制成壓坯，壓坯成型壓力180Mpa，壓制時間為25秒；
[0066]坯料送入燒結爐中在氫氣氛保護下進行燒結成錠坯，燒結溫度700_750°C，時間7小時；
[0067]溫度降低到600_650°C后錠坯進行復壓、復壓壓力700Mpa，復壓時間為4秒；復壓后溫度升高至950°C擠壓成型。
【主權項】
1.一種銅基自潤滑材料，其特征在于:包括有硫化銅粉末、石墨、硫酸銅粉末、銅鐵合金粉末及銅粉；其組成按重量百分比為10-20%的硫化銅粉末、1-3%的石墨、0.1-0.5%的硫酸銅粉末、35-40 %的銅鐵合金粉末，余量為銅粉。
2.根據權利要求1所述的銅基自潤滑材料，其特征在于:所述的硫化銅粉末為化學純硫化銅粉末。
3.根據權利要求1所述的銅基自潤滑材料，其特征在于:所述的銅鐵合金粉末中的鐵含量按重量百分比為5-8%。
4.根據權利要求1所述的銅基自潤滑材料，其特征在于:所述的硫化銅粉末、銅鐵合金粉末及銅粉的粒徑為200目以下。
5.一種銅基自潤滑材料制備方法，其特征在于: 配料，按重量百分比為10-20%的硫化銅粉末、1-3%的石墨、0.1-0.5%的硫酸銅粉末、35-40%的銅鐵合金粉末，余量為銅粉配料； 混料，將上述配料送入混料機混合均勻，混料時間1-10小時； 將混合均勻的原料冷壓制成壓坯，壓坯成型壓力100-200Mpa，壓制時間為15-30秒； 坯料送入燒結爐中在氫氣氛保護下進行燒結成錠坯，燒結溫度700-750°C，時間6-8小時； 溫度降低到600_650°C后錠還進行復壓、復壓壓力650_750Mpa，復壓時間為3_5秒；復壓后溫度升高至850-1000°C擠壓成型。
【專利摘要】本發明涉及一種銅基自潤滑材料及制備方法，包括配料，按重量百分比為10-20％的硫化銅粉末、1-3％的石墨、0.1-0.5％的硫酸銅粉末、35-40％的銅鐵合金粉末，余量為銅粉配料；混料，將混合均勻的原料冷壓制成壓坯；坯料送入燒結爐中在氫氣氛保護下進行燒結成錠坯；復壓；擠壓成型。通過反應合成使自潤滑劑FeS與Cu形成較為牢固地結合，而燒結和擠壓工藝進一步提高了基體Cu與自潤滑劑FeS的結合能力，并使FeS顆粒均勻、彌散地分布于Cu基體之中。
【IPC分類】C22C32-00, C22C9-00, C22C1-05
【公開號】CN104532053
【申請號】CN201410745622
【發明人】薛亞紅
【申請人】薛亞紅
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月8日