專利名稱：粉末冶金復(fù)合含油軸承及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸承領(lǐng)域，特別涉及一種粉末冶金復(fù)合含油軸承及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域的襯套主要是鋼套、鑲嵌石墨高力黃銅套、雙金屬套以及粉末冶金含油軸承。其中，粉末冶金含油軸承比較理想，其采用多孔隙材料制成，本體內(nèi)部含油自潤(rùn)滑，可長(zhǎng)時(shí)間不用加注黃油，減少維護(hù)時(shí)間及成本，但產(chǎn)品承載能力及抗沖擊能力相對(duì)較差，需要通過(guò)淬火處理的手段來(lái)提高該軸承的耐磨性、承載能力。但由于該粉末冶金含油軸承采用多孔隙材料制成，即使經(jīng)過(guò)淬火處理其承載能力還是有一定局限性；另外，多孔隙材料制成的軸承經(jīng)過(guò)熱處理要想保持良好的耐磨性及較高的承載能力，必須低溫回火，這樣就使得軸承的脆性增大，在該軸承的外徑與設(shè)備基孔過(guò)盈配合裝配時(shí)，在無(wú)法使用壓裝設(shè)備壓裝的情況下，比如在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)大型構(gòu)件無(wú)法使用壓裝設(shè)備或野外維修作業(yè)，一般采用錘打法安裝，使得該粉末冶金含油軸承非常容易脆裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供一種具有良好的耐磨性及較高的承載能力和抗沖擊的粉末冶金復(fù)合含油軸承及其制造方法。為達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種粉末冶金復(fù)合含油軸承，該粉末冶金復(fù)合含油軸承為雙層結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)包括位于內(nèi)層的一段或多段粉末冶金層和位于外層的鋼套，一段或多段粉末冶金層與鋼套燒結(jié)在一起。進(jìn)一步地，鋼套為圓筒狀或端部帶有法蘭盤(pán)的圓筒狀，采用的材料為中、高碳鋼，或者為進(jìn)行滲碳處理的低碳鋼。進(jìn)一步地，粉末冶金層混料時(shí)的各組分重量配比為電解銅粉15% 25%，碳粉 O.6% 1.3%，硬脂酸鋅O. 8% I %，其余為霧化鐵粉；混料時(shí)還可以加入重量配比小于等于2%的二硫化鑰或磷化鐵。進(jìn)一步地，粉末冶金層的壁厚為2. 5mm或2. 5mm以上。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種上述粉末冶金復(fù)合含油軸承的制造方法，具體流程包括步驟一，將粉末冶金層的材料按照重量比例進(jìn)行混料；步驟二，粉末冶金層生坯成型；步驟三，鋼套加工，并使鋼套內(nèi)徑尺寸比粉末冶金層生坯外徑尺寸大；步驟四，將粉末冶金層生坯裝入鋼套后進(jìn)行液相燒結(jié)；步驟五，將燒結(jié)好的軸承進(jìn)行淬火處理，并進(jìn)行低溫回火；步驟六，將熱處理過(guò)的該軸承浸油；步驟七，將該粉末冶金復(fù)合含油軸承加工成成品尺寸。進(jìn)一步地，步驟四中將粉末冶金層生坯裝入鋼套后在氣體保護(hù)下于銅的熔點(diǎn)以上進(jìn)行液相燒結(jié)。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，由于該粉末冶金復(fù)合含油軸承采用雙層結(jié)構(gòu)，不僅具有良好的耐磨性和較高的承載能力，而且外周有鋼套的情況下，抗沖擊能力增強(qiáng)。在安裝特別是錘打的條件下，鋼套由于致密且硬度高，承受大部分外力，從而保護(hù)內(nèi)層粉末冶金含油軸承不脆裂，即便是在受力不均勻或者安裝歪斜的情況下，也不脆裂。


圖I為根據(jù)本發(fā)明的粉末冶金復(fù)合含油軸承的第一實(shí)施例中不帶法蘭盤(pán)的軸向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的粉末冶金復(fù)合含油軸承的第一實(shí)施例中帶法蘭盤(pán)的軸向剖視結(jié)構(gòu)不意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的粉末冶金復(fù)合含油軸承的第二實(shí)施例中不帶法蘭盤(pán)的軸向·剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的粉末冶金復(fù)合含油軸承的第二實(shí)施例中帶法蘭盤(pán)的軸向剖視結(jié)構(gòu)不意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的粉末冶金復(fù)合含油軸承的制造方法的流程圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I-粉末冶金層，2-鋼套，21-法蘭盤(pán)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式
的限制。圖I和圖2示出的是本發(fā)明的第一實(shí)施例，如圖I和圖2所示，該粉末冶金復(fù)合含油軸承為雙層結(jié)構(gòu)，具體包括位于內(nèi)層的粉末冶金層I和位于外層的鋼套2。粉末冶金層I和鋼套2利用膨脹與收縮以及液相擴(kuò)散原理，在銅的熔點(diǎn)以上進(jìn)行液相燒結(jié)，鋼套2與粉末冶金層I緊密結(jié)合；二者主要以淬火馬氏體為主，硬度在HRC30度以上。其中，粉末冶金層I為整體一段的圓筒狀結(jié)構(gòu)，混料時(shí)各組分的重量配比為電解銅粉15 % 25 %，碳粉O. 6 % I. 3 %，硬脂酸鋅O. 8 % I %，余為霧化鐵粉；混料時(shí)還可以加入用于提高強(qiáng)度或者耐磨性的二硫化鑰、磷化鐵等，其重量配比< 2%。為了得到比較好的自潤(rùn)滑效果及強(qiáng)度，粉末冶金層I的壁厚為2. 5mm或2. 5mm以上。粉末冶金層I硬質(zhì)相硬度在HRC40或者以上。鋼套2為圓筒狀結(jié)構(gòu)，端部還可以帶有法蘭盤(pán)21，鋼套2的材料為中、高碳鋼，或者為進(jìn)行滲碳處理的低碳鋼，硬度在HRC30度或者以上。如圖5所示，該粉末冶金復(fù)合含油軸承的制造方法為步驟一，粉末冶金層混料將粉末冶金層的材料按照重量比例進(jìn)行混料。即將電解銅粉I. 6kg、霧化鐵粉8. 22kg、碳粉O. 1kg、硬脂酸鋅O. 08kg倒入混料機(jī)中混合。步驟二，粉末冶金層生坯成型將混好的材料裝入模具中，在一定的壓力下壓制成直套狀的生坯，直套狀生坯的外徑為55. 84mm,內(nèi)徑為44. 50mm,高度為50mm。該生坯的密度為6 6. 8g/cm3,生還密度優(yōu)選為6. 3g/cm3。步驟三，鋼套加工將45#無(wú)縫鋼管加工成鋼套，并使鋼套內(nèi)徑尺寸比粉末冶金層生還外徑尺寸大O. 2mm以下,取O. Ol O. Imm為最好,例如將45#無(wú)縫鋼管加工成外徑為61. 50mm,內(nèi)徑為55. 90mm,高度為50_的鋼套。步驟四，組裝將粉末冶金層生坯裝入鋼套，二者為間隙配合，間隙越小對(duì)燒結(jié)后二者的結(jié)合得越好。步驟五，燒結(jié)將組裝好的粉末冶金層生坯和鋼套放入燒結(jié)爐，在氣體保護(hù)下于銅的熔點(diǎn)以上進(jìn)行液相燒結(jié)(燒結(jié)溫度可為1120度)。燒結(jié)過(guò)程中，硬脂酸鋅揮發(fā)，原有位置會(huì)產(chǎn)生大量孔隙；銅在鐵的溶解度為8%，銅進(jìn)入鐵原子后，銅原位置形成單獨(dú)或連通孔隙。采用此種材料生產(chǎn)全粉末冶金含油軸承(不帶外鋼套的)，燒結(jié)后會(huì)體積會(huì)膨脹。其膨脹率在一般在O. 3% O. 6%,遠(yuǎn)大于粉末冶金層生還與鋼套之間的間隙值,這樣燒結(jié)后，粉末冶金層生坯與鋼套能緊密結(jié)合在一起，使二者之間獲得大的結(jié)合力；另外，組合燒結(jié)后，鋼套外徑會(huì)產(chǎn)生收縮(使得雙層的粉末冶金復(fù)合含油軸承尺寸收縮，體積減小)，收·縮值一般在O. I O. 3_，這樣也可以獲的高兩層的結(jié)合力；還有，粉末冶金層生坯以及鋼套收縮的前提下，二者緊密結(jié)合在一起，在液相燒結(jié)條件下，通過(guò)液相擴(kuò)散作用，部分銅原子擴(kuò)散到鋼中，從而能夠獲得更強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度。本發(fā)明的粉末冶金復(fù)合含油軸承和全粉末冶金含油軸承燒結(jié)前后的尺寸如下表
權(quán)利要求
1.一種粉末冶金復(fù)合含油軸承,其特征在于,該粉末冶金復(fù)合含油軸承為雙層結(jié)構(gòu),具體結(jié)構(gòu)包括位于內(nèi)層的一段或多段粉末冶金層和位于外層的鋼套，所述一段或多段粉末冶金層與鋼套燒結(jié)在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粉末冶金復(fù)合含油軸承，其特征在于，所述鋼套為圓筒狀或端部帶有法蘭盤(pán)的圓筒狀，采用的材料為中、高碳鋼，或者為進(jìn)行滲碳處理的低碳鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粉末冶金復(fù)合含油軸承，其特征在于，所述粉末冶金層混料時(shí)的各組分重量配比為電解銅粉15% 25%，碳粉O. 6% 1.3%，硬脂酸鋅O. 8% I%，其余為霧化鐵粉；混料時(shí)還可以加入重量配比小于等于2%的二硫化鑰或磷化鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粉末冶金復(fù)合含油軸承，其特征在于，所述粉末冶金層的壁厚為2. 5mm或2. 5mm以上。
5.一種如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的粉末冶金復(fù)合含油軸承的制造方法，其特征在于，具體流程包括 步驟一，將粉末冶金層的材料按照重量比例進(jìn)行混料； 步驟二，粉末冶金層生坯成型； 步驟三，鋼套加工，并使鋼套內(nèi)徑尺寸比粉末冶金層生坯外徑尺寸大； 步驟四，將粉末冶金層生坯裝入鋼套后進(jìn)行燒結(jié)； 步驟五，將燒結(jié)好的軸承進(jìn)行淬火處理，并進(jìn)行低溫回火； 步驟六，將熱處理過(guò)的該軸承浸油； 步驟七，將該粉末冶金復(fù)合含油軸承加工成成品尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的粉末冶金復(fù)合含油軸承，其特征在于，所述步驟四中將粉末冶金層生坯裝入鋼套后在氣體保護(hù)下于銅的熔點(diǎn)以上進(jìn)行液相燒結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種粉末冶金復(fù)合含油軸承及其制造方法。該粉末冶金復(fù)合含油軸承為雙層結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)包括位于內(nèi)層的一段或多段粉末冶金層和位于外層的鋼套，一段或多段粉末冶金層與鋼套燒結(jié)在一起。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，由于該粉末冶金復(fù)合含油軸承采用雙層結(jié)構(gòu)，不僅具有良好的耐磨性和較高的承載能力，而且外周有鋼套的情況下，抗沖擊能力增強(qiáng)。在安裝特別是錘打的條件下，鋼套由于致密且硬度高，承受大部分外力，從而保護(hù)內(nèi)層粉末冶金含油軸承不脆裂，即便是在受力不均勻或者安裝歪斜的情況下，也不脆裂。
文檔編號(hào)F16C33/12GK102913555SQ20121011385
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者向朝霞 申請(qǐng)人:向朝霞