一种轴套材料及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种轴套材料及制备方法，轴套的制备包括以下工艺步骤：原料准备、前处理、粉料混合、初步成型、高温烧结成型，热处理等，轴套材料的组分和质量百分比为：二氧化硅：1?2%，二氧化锰：0.5?1.2%，二硫化钼：0.5?1.6%，氧化镧：0.5?2%，氧化镍：0.2?0.9%，碳化钴：0.5?1.2%，碳化硅：1?2%，石墨：0.3?1%，蜡微粉：0.2?0.8%，铬：0.2?0.8%，锡：1.5?3%，铜：2?10%，磷：0.1?0.5%，锆：0.1?0.5%，其余为铁和不可避免的杂质，本发明生产的轴套材料具有较强的耐磨性和硬度，同时还具高强度和耐冲击特性。
【专利说明】
_种轴套材料及制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及粉末冶金领域，具体涉及一种轴套材料及制备方法。
【背景技术】
[0002]粉末冶金是用金属粉末作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术，广泛应用于农业机械、汽车、机床、仪表、纺织、轻工等领域，同时高温熔点金属其熔炼温度相当高，传统铸造有困难，而使用粉末冶金方法可以显著的降低其烧结活化能(如钨、锆、铬、钼等金属)，从而以较低的温度烧结成型，但是随着时代的发展及对产品综合性能及经济性的不断提升，性能需要日益改善，形状日趋复杂的产品还远远不能满足人们的需求，所以具有较强的耐磨性和硬度，同时还具高强度和耐冲击等特性的多元合金产品越来越得到人们的青睐，此外，粉末冶金因为采用粉末烧结，其材料本身具备一定的孔径，所以在制备多孔材料方面有着天然的优势，由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。
【发明内容】
[0003]—种轴套材料及制备方法，其中轴套材料的组分和质量百分比为:二氧化硅:1-2%，二氧化锰:0.5-1.2%, 二硫化钼:0.5-1.6%,氧化镧:0.5-2%，氧化镍:0.2-0.9%，碳化钴:
0.5-1.2%，碳化硅:1-2%，石墨:0.3-1%，蜡微粉:0.2-0.8%，络:0.2-0.8%，锡:I.5-3%，铜:2-10%，磷:0.1 -0.5%，锆:0.1 -0.5%，其余为铁和不可避免的杂质。
[0004]轴套的制备包括原料准备、前处理、粉料混合、初步成型、高温烧结成型，热处理等工艺步骤，具体制备步骤如下:
(1)原料准备:根据轴套材料的性能要求，根据比例称取适量的各组分材料；
(2)前处理:根据各组分的物理性质，将上述粉末分别在50-200摄氏度的洁净烘箱中烘干2-48小时，同时通过研磨、球磨或者雾化等方法，将材料制成粉状后过筛，粒径控制在150-350微米；
(3)粉料混合:将上述烘干过的粉末逐一加入粉料混合机，并进行充分搅拌混合，搅拌时间为0.5-5小时，然后加入0.2-0.8%的蜡微粉，继续进行搅拌混合1-3小时；
(4)初步成型:将混合均匀的粉末倒入预压模具，然后在20吨成型机进行压制，压力控制在350-700兆帕，压制时间2-6小时；
(5)高温烧结成型:将预成型的压制品从模具取出，将其置入带气体保护氛围的网带式铁基烧结炉中进行烧结，温度达到350-500摄氏度保温1-2小时，温度在650-800摄氏度保温
1.5-3小时，最后将温度控制在1050-1250摄氏度，烧结1.5_4小时；
(6)热处理:将烧结后的产品进行热处理，在820-850摄氏度，在0.5%-0.8%的碳势保护氛围中加热0.5-1小时，进行淬火，然后在180-260摄氏度回火0.5_1小时。
[0005]本发明的有益之处在于:
(I)、本发明主要以基体金属、润滑组元、和摩擦组元以及强化组元组成，同时增加了如铬、锆等耐磨性好的金属元素，通过合理的加工工艺，所制备的轴套材料具有较强的耐磨性和硬度，同时还具高强度和耐冲击等特性；
(2)、合理添加适量的稀土镧，降低烧结阻力，改变孔隙形态与分布，促进烧结体内孔球化，同时稀土元素集聚晶界和相界，还能产生固溶强化以及弥散强化效应，大大提升合金轴套的性能；
(3)、金属粉末在烧结前进行预处理，增加蜡微粉保证能提升脱模品质，在烧结时采取阶梯加热烧结，能够获得更加致密的组织。
【具体实施方式】
[0006]实施例1
一种轴套材料及制备方法，其中轴套材料的组分和质量百分比为:二氧化硅:1%，二氧化猛:0.5%，—■硫化钥:0.5%，氧化铜:0.5%，氧化银:0.2%，碳化钻:0.5%，碳化娃:1%，石墨:0.3%，蜡微粉:0.2%，铬:0.2%，锡:I.5%，铜:2%，磷:0.I %，锆:0.I %，铁:91.7%。
[0007]轴套的制备包括原料准备、前处理、粉料混合、初步成型、高温烧结成型，热处理等工艺步骤，具体制备步骤如下:
(1)原料准备:根据轴套材料的性能要求，根据比例称取适量的各组分材料；
(2)前处理:根据各组分的物理性质，将上述粉末分别在50摄氏度的洁净烘箱中烘干2小时，同时通过研磨、球磨或者雾化等方法，将材料制成粉状后过筛，粒径控制在150微米；
(3)粉料混合:将上述烘干过的粉末逐一加入粉料混合机，并进行充分搅拌混合，搅拌时间为0.5小时，然后加入0.2%的蜡微粉，继续进行搅拌混合I小时；
(4)初步成型:将混合均匀的粉末倒入预压模具，然后在20吨成型机进行压制，压力控制在350兆帕，压制时间2小时；
(5)高温烧结成型:将预成型的压制品从模具取出，将其置入带气体保护氛围的网带式铁基烧结炉中进行烧结，温度达到350摄氏度保温I小时，温度在650摄氏度保温1.5小时，最后将温度控制在1050摄氏度，烧结1.5小时；
(6)热处理:将烧结后的产品进行热处理，在820摄氏度，在0.5%的碳势保护氛围中加热
0.5小时，进行淬火，然后在180摄氏度回火0.5小时。
[0008]实施例2
一种轴套材料及制备方法，其中轴套材料的组分和质量百分比为:二氧化硅:2%，二氧化猛:1.2%，—■硫化钥:1.6%，氧化铜:2%，氧化银:0.9%，碳化钻:1.2%，碳化娃:2%，石墨:1%，蜡微粉:0.8%，铬:0.8%，锡:3%，铜:10%，磷:0.5%，锆:0.5%，铁:72.5%。
[0009]轴套的制备包括原料准备、前处理、粉料混合、初步成型、高温烧结成型，热处理等工艺步骤，具体制备步骤如下:
(1)原料准备:根据轴套材料的性能要求，根据比例称取适量的各组分材料；
(2)前处理:根据各组分的物理性质，将上述粉末分别在200摄氏度的洁净烘箱中烘干8小时，同时通过研磨、球磨或者雾化等方法，将材料制成粉状后过筛，粒径控制在180微米；
(3)粉料混合:将上述烘干过的粉末逐一加入粉料混合机，并进行充分搅拌混合，搅拌时间为5小时，然后加入0.8%的蜡微粉，继续进行搅拌混合3小时；
(4)初步成型:将混合均匀的粉末倒入预压模具，然后在20吨成型机进行压制，压力控制在600兆帕，压制时间6小时；
(5)高温烧结成型:将预成型的压制品从模具取出，将其置入带气体保护氛围的网带式铁基烧结炉中进行烧结，温度达到500摄氏度保温2小时，温度在650摄氏度保温3小时，最后将温度控制在1150摄氏度，烧结2小时；
(6)热处理:将烧结后的产品进行热处理，在850摄氏度，在0.8%的碳势保护氛围中加热I小时，进行淬火，然后在260摄氏度回火I小时。
[0010]实施例3
一种轴套材料及制备方法，其中轴套材料的组分和质量百分比为:二氧化硅:1.2%，二氧化猛:0.8%，一■硫化钥:0.6%，氧化铜:1.65%，氧化银:0.6%，碳化钻:0.7%，碳化娃:1.2%，石S:0.65%,蜡微粉:0.6%，铬:0.6%，锡:2%，铜:6%，磷:0.3%，锆:0.35%，铁:82.75%。
[0011]轴套的制备包括原料准备、前处理、粉料混合、初步成型、高温烧结成型，热处理等工艺步骤，具体制备步骤如下:
(1)原料准备:根据轴套材料的性能要求，根据比例称取适量的各组分材料；
(2)前处理:根据各组分的物理性质，将上述粉末分别在80摄氏度的洁净烘箱中烘干10小时，同时通过研磨、球磨或者雾化等方法，将材料制成粉状后过筛，粒径控制在180微米；
(3)粉料混合:将上述烘干过的粉末逐一加入粉料混合机，并进行充分搅拌混合，搅拌时间为0.5小时，然后加入0.6%的蜡微粉，继续进行搅拌混合I小时；
(4)初步成型:将混合均匀的粉末倒入预压模具，然后在20吨成型机进行压制，压力控制在600兆帕，压制时间2.5小时；
(5)高温烧结成型:将预成型的压制品从模具取出，将其置入带气体保护氛围的网带式铁基烧结炉中进行烧结，温度达到350摄氏度保温2小时，温度在650摄氏度保温2小时，最后将温度控制在1180摄氏度，烧结3.5小时；
(6)热处理:将烧结后的产品进行热处理，在850摄氏度，在0.8%的碳势保护氛围中加热I小时，进行淬火，然后在180摄氏度回火0.5小时。
【主权项】
1.一种轴套材料及制备方法，其特征在于，轴套材料的组分和质量百分比为:二氧化硅:1-2%，二氧化锰:0.5-1.2%，二硫化钼:0.5-1.6%，氧化镧:0.5_2%，氧化镍:0.2-0.9%，碳化钴:0.5-1.2%,碳化硅:1-2%，石墨:0.3-1%，蜡微粉:0.2-0.8%，铬:0.2-0.8%，锡:1.5-3%，铜:2-10%，磷:0.1 -0.5%，锆:0.1 -0.5%，其余为铁和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的轴套材料及制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下: (1)原料准备:根据轴套材料的性能要求，根据比例称取适量的各组分材料； (2)前处理:根据各组分的物理性质，将上述粉末分别在50-200摄氏度的洁净烘箱中烘干2-48小时，同时通过研磨、球磨或者雾化等方法，将材料制成粉状后过筛，粒径控制在150-350微米； (3)粉料混合:将上述烘干过的粉末逐一加入粉料混合机，并进行充分搅拌混合，搅拌时间为0.5-5小时，然后加入0.2-0.8%的蜡微粉，继续进行搅拌混合1-3小时； (4)初步成型:将混合均匀的粉末倒入预压模具，然后在20吨成型机进行压制，压力控制在350-700兆帕，压制时间2-6小时； (5)高温烧结成型:将预成型的压制品从模具取出，将其置入带气体保护氛围的网带式铁基烧结炉中进行烧结，温度达到350-500摄氏度保温1-2小时，温度在650-800摄氏度保温.1.5-3小时，最后将温度控制在1050-1250摄氏度，烧结1.5_4小时； (6)热处理:将烧结后的产品进行热处理，在820-850摄氏度，在0.5%-0.8%的碳势保护氛围中加热0.5-1小时，进行淬火，然后在180-260摄氏度回火0.5_1小时。
【文档编号】C21D1/18GK105886879SQ201610410125
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】程叙毅
【申请人】芜湖三刀材料科技有限公司