專利名稱：用于水潤滑的鎳基自潤滑材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于水潤滑的鎳基自潤滑材料及其制備方法。
背景技術：
在水環境中的摩擦部件常因水中各種物質的腐蝕而加速了部件的磨損，從而導致嚴重磨損而失效。因此有必要開發出在水環境中具有優異耐磨損和抗腐蝕性的材料。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具有優異耐磨損性和耐腐蝕性并在水環境中使用的用于水潤滑的鎳基自潤滑材料及其制備方法，所制備的用于水潤滑的鎳基自潤滑材料具有優良的力學性能和摩擦學性能。
由于鎳金屬的耐腐蝕性和抗氧化性、碳化硅在水潤滑條件下的耐磨損性以及石墨的潤滑性，所以可用來制備使用在水環境中的摩擦部件。
在配方上，本發明選用鎳為基體，鉬、鈷和鈦為固溶強化相，碳化硅顆粒為增強相，石墨為固體潤滑相，構成復合材料的主成分。
一種用于水潤滑的鎳基自潤滑材料，其特征在于材料的重量百分含量組成為鎳80～95％，鉬0～5％，鈷0～5％，鈦0～5％，碳化硅5～10％，石墨3～10％。
本發明所用的原料為工業原料，其中鎳、鉬、鈷、鈦的純度均大于98wt％，粒度為30～40μm；碳化硅顆粒的純度大于98wt％，其粒度為10～200μm；石墨的純度大于99wt％，粒度為10～50μm。
在工藝上，本發明采用粉末冶金熱壓燒結工藝，經機械加工后即為實用產品。由此工藝制備的用于水潤滑的鎳基自潤滑材料具有機械強度高，在水中的耐磨損性優異等特點。
用于水潤滑的鎳基自潤滑材料的制備方法是將鎳、鉬、鈷、鈦、碳化硅和石墨混合均勻，然后在鋼模具中冷壓成型，壓力為50-100MPa，之后將生坯裝入石墨模具中，在700-1200℃，壓力為10～30MPa，保溫時間為15～30分鐘下熱壓燒結即可得到材料的毛坯。
按上述配方和工藝制得的用于水潤滑的鎳基自潤滑材料的典型物理、力學性能與摩擦磨損特征如表1、表2所列。
表1用于水潤滑的鎳基自潤滑材料的物理與機械性能
表2用于水潤滑的鎳基自潤滑材料的摩擦-環境特性(與氮化硅對磨)
由表1和表2可看出，該材料具有優異的物理、機械性能及在水潤滑條件下優異的摩擦磨損性能。按照本發明的配方和工藝過程制作的實用部件可使用于工作在水環境中的密封墊、軸承等部件。
具體實施例方式
實施例1按照表3列出的具體配方，采用粉末冶金熱壓燒結工藝制備。具體是將鎳、鉬、鈷、鈦、碳化硅和石墨按一定比例，裝入混料器中，粉末混勻后裝入鋼模具中冷壓成型，壓力為50-100MPa，之后將生坯裝入所設計的石墨模具中，在700-1200℃，壓力為10～30MPa，保溫時間為15～30分鐘，冷卻后將燒結體進行加工即可實際應用。
表3具體配方(重量百分比含量)
權利要求
1.一種用于水潤滑的鎳基自潤滑材料，其特征在于材料的重量百分含量組成為鎳80～95％，鉬0～5％，鈷0～5％，鈦0～5％，碳化硅5～10％，石墨3～10％。
2.如權利要求1所說的材料，其特征在于鎳、鉬、鈷、鈦的純度大于98wt％，粒度為30～40μm。
3.如權利要求1所說的材料，其特征在于碳化硅純度大于98wt％，其粒度為10～200μm。
4.如權利要求1所說的材料，其特征在于石墨的純度大于99wt％，粒度為10～50μm。
5.如權利要求1所說的材料的制備方法，其特征在于將鎳、鉬、鈷、鈦、碳化硅和石墨混合均勻，然后在鋼模具中冷壓成型，壓力為50-100MPa，之后將生坯裝入石墨模具中，在700-1200℃，壓力為10～30MPa，保溫時間為15～30分鐘下熱壓燒結。
全文摘要
本發明公開了一種用于水潤滑的鎳基自潤滑材料及其制備方法。材料的重量百分含量組成為鎳80～95％，鉬0～5％，鈷0～5％，鈦0～5％，碳化硅5～10％，石墨3～10％。本發明采用粉末冶金熱壓燒結工藝制備，材料具有機械強度高，在水中的耐腐蝕性和耐磨損性優異等優點，可使用于運行在水環境中的密封墊、軸承等部件。
文檔編號C10M103/04GK1782041SQ200410097690
公開日2006年6月7日 申請日期2004年11月30日 優先權日2004年11月30日
發明者呂晉軍, 高飛, 劉維民 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所