一種六方氮化硼改性耐腐蝕高強度自潤滑軸承的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種六方氮化硼改性耐腐蝕高強度自潤滑軸承的制備方法，該方法的具體步驟包括對原料粉體研磨共混、溶膠包覆并高溫處理改性形成自潤滑粉末原料，然后經過壓制成型、燒結，最后表面處理的過程，其中原料粉體按照質量百分比由如下成分配比而成：鋯鐵粉5?10%，釩鐵粉3?5%，鎢粉3?5%，鎂粉1?2%，石墨3?5%，余量為鐵粉。本發明的自潤滑軸承兼具優良的自潤滑功能和機械性能，耐高溫性能好，同時具有優異的耐腐蝕性能和高強度，適用范圍廣，耐用性高，使用壽命長。
【專利說明】
一種六方氮化硼改性耐腐蝕高強度自潤滑軸承的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種軸承的制備方法，尤其涉及一種六方氮化硼改性耐腐蝕高強度自潤滑軸承的制備方法。
【背景技術】
[0002]軸承是當代機械設備中的重要零部件，它的主要功能是支撐機械旋轉體。隨著機械的運轉速度和負荷的增加，以及惡劣工況的需求，對軸承的潤滑性提出了更高的要求。自潤滑材料軸承技術由于省去潤滑裝置和潤滑油脂的密封裝置，使軸承的設計大大簡化，成本大幅度降低，具有良好的經濟以及生態環境效益，成為目前的發展趨勢。其中機械強度高和摩擦性能好的自潤滑復合材料的開發成為摩擦學領域的重要熱點。
[0003]粉末冶金自潤滑技術通過把固體潤滑劑添加到金屬基體原料中制得自潤滑軸承復合材料。自潤滑軸承在運動時在相對滑動表面形成一層較為穩定的潤滑膜，同時靠"自耗〃修復被損傷的潤滑膜，達到良好的潤滑和減摩效果，在機械制造領域發揮著越來越重要的作用。然而，粉末冶金自潤滑軸承材料往往存在高溫環境下容易氧化、機械強度低等問題。專利201310414116.5通過添加適量的硫化鐵、錳鐵粉制得自潤滑軸承材料，一定程度上提尚了材料的耐尚溫性能，但對機械性能提升有限，無法提供尚質量的自潤滑軸承材料，滿足日益增長的需求。
【發明內容】
[0004]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種兼具良好耐高溫性能和機械強度的六方氮化硼改性耐腐蝕高強度自潤滑軸承的制備方法。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種六方氮化硼改性耐腐蝕高強度自潤滑軸承的制備方法，其特征在于，該方法包括以下具體步驟:
(1)原料粉體的制備，所述原料粉體由如下原料按質量百分比配比而成:鋯鐵粉5_10%，釩鐵粉3-5%，鎢粉3-5%，鎂粉1-2%，石墨3-5%，余量為鐵粉，將粒度為200-300μπι的各原料放入球磨機中研磨2-4小時，即得所述原料粉體；
(2)復合溶膠的制備，所述復合溶膠由下列重量份的原料制成:正硅酸乙酯0.5-1，乙烯基三乙氧基硅烷3-5，聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.15，六方氮化硼1-1.5，納米石墨粉0.5_1，無水乙醇3-5，4-8%醋酸溶液10-15，聚四氟乙烯乳液1-2，所述復合溶膠的制備方法是先將正硅酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷與無水乙醇混合，然后加入納米石墨粉、六方氮化硼分散均勻，最后緩慢滴加入醋酸溶液中60-70°C攪拌0.5-lh，冷卻后將pH調至中性，加入其余原料攪拌均勻后常溫靜置l_2h，即得復合溶膠；
(3)原料粉體的改性，將步驟(I)中的混合粉體與步驟(2)中的復合溶膠按重量8:1-10:1混合攪拌均勾，100_120°C干燥處理3_5h后于惰性氣氛下600_800°C熱處理2_4h，冷卻后于球磨機中研磨1-2h，得自潤滑粉末原料； (4)軸承毛坯的制備，先將步驟(3)中的自潤滑粉末原料裝入軸套模具中于550-650MPa進行壓制，保壓時間為5-10min，然后放入燒結爐中于惰性氣氛下1200 °C-1250 °C燒結l_2h，得到軸承毛坯；
(5)將步驟(4)得到的軸承毛坯進行表面處理，即得六方氮化硼改性耐腐蝕高強度自潤滑軸承
本發明的優點是:
本發明利用正硅酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷水解并與納米石墨粉等共混形成的復合溶膠對鐵粉、石墨等原料粉體進行包覆，然后高溫處理，在原料粉體之間的界面上形成均勻的SiC/Si02復合包覆層，既能起到提升耐高溫、耐磨耗性能以及硬度的功效，又能起到改善自潤滑性能的作用，并且材料之間結合力強，機械性能好；同時，通過原料粉體與六方氮化硼等原料的選擇與復配增效作用，使得到的自潤滑軸承兼具優良的自潤滑功能和機械性能，耐高溫性能好，同時具有優異的的耐腐蝕性能和高強度，適用范圍廣，耐用性高，使用壽命長。
【具體實施方式】
[0006]—種六方氮化硼改性耐腐蝕高強度自潤滑軸承的制備方法，方法包括以下具體步驟:
(1)原料粉體的制備，所述原料粉體由如下原料按質量百分比配比而成:鋯鐵粉5%，釩鐵粉3%，鎢粉3%，鎂粉1%，石墨3%，余量為鐵粉，將粒度為200-300μπι的各原料放入球磨機中研磨2小時，即得所述原料粉體；
(2)復合溶膠的制備，所述復合溶膠由下列重量份的原料制成:正硅酸乙酯0.5，乙烯基三乙氧基硅烷3，聚乙烯吡咯烷酮0.1，六方氮化硼I，納米石墨粉0.5，無水乙醇3，4%醋酸溶液10，聚四氟乙烯乳液I，所述復合溶膠的制備方法是先將正硅酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷與無水乙醇混合，然后加入納米石墨粉、六方氮化硼分散均勻，最后緩慢滴加入醋酸溶液中60°C攪拌0.5h，冷卻后將pH調至中性，加入其余原料攪拌均勻后常溫靜置lh，即得復合溶膠；
(3)原料粉體的改性，將步驟(I)中的混合粉體與步驟(2)中的復合溶膠按重量8:1混合攪拌均勻，100°C干燥處理3h后于惰性氣氛下600°C熱處理2h，冷卻后于球磨機中研磨lh，得自潤滑粉末原料；
(4)軸承毛坯的制備，先將步驟(3)中的自潤滑粉末原料裝入軸套模具中于550MPa進行壓制，保壓時間為5min，然后放入燒結爐中于惰性氣氛下1200°C燒結lh，得到軸承毛坯；
(5)將步驟(4)得到的軸承毛坯進行表面處理，即得六方氮化硼改性耐腐蝕高強度自潤滑軸承。
[0007]經檢驗，上述制得的軸承材料性能如下:
最大承載力(N):3870;
磨損量(mm):0.203;
適用最高溫度:650 °C。
【主權項】
1.一種六方氮化硼改性耐腐蝕高強度自潤滑軸承的制備方法，其特征在于，該方法包括以下具體步驟: (1)原料粉體的制備，所述原料粉體由如下原料按質量百分比配比而成:鋯鐵粉5-10%，釩鐵粉3-5%，鎢粉3-5%，鎂粉1-2%，石墨3-5%，余量為鐵粉，將粒度為200-300μπι的各原料放入球磨機中研磨2-4小時，即得所述原料粉體； (2)復合溶膠的制備，所述復合溶膠由下列重量份的原料制成:正硅酸乙酯0.5-1，乙烯基三乙氧基硅烷3-5，聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.15，六方氮化硼1-1.5，納米石墨粉0.5_1，無水乙醇3-5，4-8%醋酸溶液10-15，聚四氟乙烯乳液1-2，所述復合溶膠的制備方法是先將正硅酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷與無水乙醇混合，然后加入納米石墨粉、六方氮化硼分散均勻，最后緩慢滴加入醋酸溶液中60-70°C攪拌0.5-lh，冷卻后將pH調至中性，加入其余原料攪拌均勻后常溫靜置l_2h，即得復合溶膠； (3)原料粉體的改性，將步驟(I)中的混合粉體與步驟(2)中的復合溶膠按重量8:1-10:1混合攪拌均勾，100_120°C干燥處理3_5h后于惰性氣氛下600_800°C熱處理2_4h，冷卻后于球磨機中研磨1-2h，得自潤滑粉末原料； (4)軸承毛坯的制備，先將步驟(3)中的自潤滑粉末原料裝入軸套模具中于550-650MPa進行壓制，保壓時間為5-10min，然后放入燒結爐中于惰性氣氛下1200 °C-1250 °C燒結l_2h，得到軸承毛坯； (5)將步驟(4)得到的軸承毛坯進行表面處理，即得六方氮化硼改性耐腐蝕高強度自潤滑軸承。
【文檔編號】B22F5/10GK106086590SQ201610584623
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月25日 公開號201610584623.7, CN 106086590 A, CN 106086590A, CN 201610584623, CN-A-106086590, CN106086590 A, CN106086590A, CN201610584623, CN201610584623.7
【發明人】余寅生
【申請人】安徽銀球軸承有限公司