一种含油轴承用高性能CuSn10粉的制备方法与流程

文档序号:19015591发布日期:2019-11-01 19:42阅读:552来源:国知局

本发明涉及金属粉末的技术领域,尤其涉及一种含油轴承用高性能cusn10粉的制备方法。



背景技术:

粉末冶金作为国民支柱产业,现得到大力的发展,我国预计粉末冶金制品的用量逐年提高,高端粉末的制备已成为必然趋势,铜基粉末具有广阔的市场前景。

而含油轴承由于其本身特殊的结构,在运动过程中,不需要消耗润滑油,非常适合于供油困难与避免润滑油污染的场合,现已成为汽车、家电、音响设备、办公设备、精密机械、电动工具等发展不可或缺的一类零件。国内cusn10合金粉的生产主要以行业标准jb/t7380-2010,主要以水雾化法进行生产锡青铜粉,其成型性能差,在批量、规模化生产中废品率较高。

另外含油轴承用青铜粉使用规定比例的铜粉和锡粉,进行混合,混合后进行压制烧结。这种方法由于铜粉和锡粉的比重、粒度、形貌不同,极易发生偏析,压制成型后,烧结尺寸变化率不稳定,制品尺寸精度偏差较大。

在国外,美国scm金属制品有限公司、英国makinmetalpowders(uk)limited、日本福田高新金属粉末等公司以扩散法生产的青铜粉,其具有优异的成型性和优良的生坯强度,得到大范围推广,但其微观孔隙控制较差,局部含油不均匀,在高速运转过程中,孔隙中的润滑油出油不稳定,造成寿命低下,故在超微高速含油轴承的应用方面有一定的限制,因此,我们设计一种含油轴承用高性能cusn10粉的制备方法。



技术实现要素:

为解决现有技术方案的缺陷,本发明公开了一种含油轴承用高性能cusn10粉的制备方法。

本发明公开了一种含油轴承用高性能cusn10粉的制备方法,其具体制备步骤如下:

(1)将cusn5锡青铜锭熔融成合金液,并采用100mpa以上的高压雾化法,制备cusn5合金粉;

(2)对雾化制备的cusn5合金粉在200-300℃下,在带式干燥炉中进行烘干处理,烘干后称取重量比为95%的cusn5合金粉,称取重量比为5%的粒度大小≤45um的锡粉;

(3)对重量比为95%的cusn5合金粉进行通入氧气煅烧处理,得到形成含氧量10%-15%的氧化cusn5合金粉;

(4)将氧化处理后的cusn5合金粉和步骤(2)中重量比为5%的粒度大小≤45um的锡粉混合均匀,并共同加入在还原炉中,还原炉内通入还原气体,并控制炉内温度为600℃-800℃时对其混合粉末进行2-4个小时的还原处理,获得cusn10合金粉;

(5)将还原处理后的cusn10合金粉进行粉碎处理;

(6)将粉碎后所还原的cusn10合金粉过150um筛网进行筛选处理;

(7)将筛选处理后的cusn10合金粉加入混料机中,并添加重量比为0.5%-0.7%的硬脂酸锌,混合均匀,控制45um以下粒度的cusn10合金粉末比例小于45%。

优选的,所述步骤(1)中所制备的cusn5合金粉的粒度≤45um。

优选的,所述步骤(2)中的带式干燥炉为tjgd带式干燥炉。

优选的,所述步骤(3)中的煅烧处理采用煅烧炉为dhzy回转煅烧窑,煅烧温度控制为700-900℃,煅烧时间为3-5小时。

优选的,所述步骤(4)中的还原炉型号为tj-750型还原炉,且所采用的还原气体为氢气、一氧化碳、甲烷中的至少一种。

优选的,所述步骤(5)中的粉碎处理是在万能粉碎机中进行。

优选的,所述步骤(6)中的筛选处理是在1000型筛分机内完成。

优选的,所述步骤(7)中的混料机为2000型混料机。

有益效果是:

1、选用雾化cusn5和锡粉为雾化原料,优点在于:cusn5为不饱固溶体,其在熔化后,雾化急速冷却下为完全合金化,具有优异的强度和耐磨性能,同时加上锡粉较软,熔点较低,在还原过程中,锡粉部分扩散到cusn5,另外一部分在压制过程中,加强颗粒与颗粒之间的咬合力,形成较好的生坯强度。

2、高压雾化法所制备的cusn5合金粉的粒度≤45um,优点在于:水雾化颗粒的尺寸范围为3um-45um之间,呈现正态分布,尺寸差异较小,其压制成型后,由于其颗粒比较均匀,其孔隙分布较均匀,制品在高速转动的时候,形成的油膜均匀,噪音大大降低。

3、该方法制备的高性能cusn10粉成型性能优良,粒度分布均匀,不易偏析,由于其雾化颗粒及一次颗粒较小较均匀,其制品孔隙分布均匀细小,不存在高速运转过程中,局部含油不均匀的现象,尤其在超微高速含油轴承方面具有优良的性能。

具体实施方式

实施例1

本发明公开了一种含油轴承用高性能cusn10粉的制备方法,其具体制备步骤如下:

(1)将cusn5锡青铜锭熔融成合金液,并采用100mpa以上的高压雾化法,制备cusn5合金粉,所制备的cusn5合金粉的粒度≤45um;

(2)对雾化制备的cusn5合金粉在200℃,在带式干燥炉中进行烘干处理,烘干后称取重量比为95%的cusn5合金粉,称取重量比为5%的粒度大小≤45um的锡粉,带式干燥炉为tjgd带式干燥炉;

(3)对重量比为95%的cusn5合金粉进行通入氧气煅烧处理,得到形成含氧量10%的氧化cusn5合金粉,煅烧处理采用煅烧炉为dhzy回转煅烧窑,煅烧温度控制为700℃,煅烧时间为5小时;

(4)将氧化处理后的cusn5合金粉和步骤(2)中重量比为5%的粒度大小≤45um的锡粉混合均匀,并共同加入在还原炉中,还原炉内通入还原气体,并控制炉内温度为600℃时对其混合粉末进行2个小时的还原处理,获得cusn10合金粉,还原炉型号为tj-750型还原炉,且所采用的还原气体为氢气、一氧化碳、甲烷中的至少一种;

(5)将还原处理后的cusn10合金粉进行粉碎处理,所述步骤(5)中的粉碎处理是在万能粉碎机中进行;

(6)将粉碎后所还原的cusn10合金粉过150um筛网进行筛选处理,筛选处理是在1000型筛分机内完成;

(7)将筛选处理后的cusn10合金粉加入混料机中,并添加重量比为0.5%的硬脂酸锌,混合均匀,控制45um以下粒度的cusn10合金粉末比例小于45%,混料机为2000型混料机。

如表1所示:依据mpif取样方法,测得实施例1的高性能cusn104个不同位置的参数如下表所示:

实施例2

本发明公开了一种含油轴承用高性能cusn10粉的制备方法,其具体制备步骤如下:

(1)将cusn5锡青铜锭熔融成合金液,并采用100mpa以上的高压雾化法,制备cusn5合金粉,所制备的cusn5合金粉的粒度≤45um;

(2)对雾化制备的cusn5合金粉在250℃下,在带式干燥炉中进行烘干处理,烘干后称取重量比为95%的cusn5合金粉,称取重量比为5%的粒度大小≤45um的锡粉,带式干燥炉为tjgd带式干燥炉;

(3)对重量比为95%的cusn5合金粉进行通入氧气煅烧处理,得到形成含氧量13%的氧化cusn5合金粉,煅烧处理采用煅烧炉为dhzy回转煅烧窑,煅烧温度控制为800℃,煅烧时间为4小时;

(4)将氧化处理后的cusn5合金粉和步骤(2)中重量比为5%的≤45um的锡粉混合均匀,并共同加入在还原炉中,还原炉内通入还原气体,并控制炉内温度为700℃时对其混合粉末进行3个小时的还原处理,获得cusn10合金粉,还原炉型号为tj-750型还原炉,且所采用的还原气体为氢气、一氧化碳、甲烷中的至少一种;

(5)将还原处理后的cusn10合金粉进行粉碎处理,粉碎处理是在万能粉碎机中进行;

(6)将粉碎后所还原的cusn10合金粉过150um筛网进行筛选处理,筛选处理是在1000型筛分机内完成;

(7)将筛选处理后的cusn10合金粉加入混料机中,并添加重量比为0.6%的硬脂酸锌,混合均匀,控制45um以下粒度的cusn10合金粉末比例小于45%,混料机为2000型混料机。

如表2所示:依据mpif取样方法,测得实施例2的高性能cusn104个不同位置的参数如下表所示:

实施例3

本发明公开了一种含油轴承用高性能cusn10粉的制备方法,其具体制备步骤如下:

(1)将cusn5锡青铜锭熔融成合金液,并采用100mpa以上的高压雾化法,制备cusn5合金粉,所制备的cusn5合金粉的粒度≤45um;

(2)对雾化制备的cusn5合金粉在300℃下,在带式干燥炉中进行烘干处理,烘干后称取重量比为95%的cusn5合金粉,称取重量比为5%的粒度大小≤45um的锡粉,带式干燥炉为tjgd带式干燥炉;

(3)对重量比为95%的cusn5合金粉进行通入氧气煅烧处理,得到形成含氧量15%的氧化cusn5合金粉,煅烧处理采用煅烧炉为dhzy回转煅烧窑,煅烧温度控制为900℃,煅烧时间为3小时;

(4)将氧化处理后的cusn5合金粉和步骤(2)中重量比为5%的粒度大小≤45um的锡粉混合均匀,并共同加入在还原炉中,还原炉内通入还原气体,并控制炉内温度为800℃时对其混合粉末进行4个小时的还原处理,获得cusn10合金粉,还原炉型号为tj-750型还原炉,且所采用的还原气体为氢气、一氧化碳、甲烷中的至少一种;

(5)将还原处理后的cusn10合金粉进行粉碎处理,粉碎处理是在万能粉碎机中进行;

(6)将粉碎后所还原的cusn10合金粉过150um筛网进行筛选处理,筛选处理是在1000型筛分机内完成;

(7)将筛选处理后的cusn10合金粉加入混料机中,并添加重量比为0.5%-0.7%的硬脂酸锌,混合均匀,控制45um以下粒度的cusn10合金粉末比例小于45%,混料机为2000型混料机。

如表3所示:依据mpif取样方法,测得实施例3的高性能cusn104个不同位置的参数如下表所示:

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案;因此,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换;而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

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