[发明专利]含油轴承用铜锡局部合金粉末及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种含油轴承用铜锡局部合金粉末及其制备方法。

背景技术

微型电机含油轴承(简称：含油轴承)为滑动轴承的一种，是一类孔隙中含浸有润滑油的多孔性合金制品。当轴旋转时，因轴与含油轴承之间的摩擦使含油轴承的温度升高和泵吸作用，润滑油含渗出于含渗出于含油轴承之内径或外径的摩擦表面，当轴停止转动时。润滑油又回流于含油轴承内部。因此，润滑油的消耗量是非常的小，可在不从外部供给润滑油的情况下，长期运转使用。非常适合于供油困难与避免润滑油污染的场合。含油轴承具有自润滑性能好，负载较大，价格较低(与同规格轴承相比)的优点。目前，含油轴承应用于电机行业、家电行业、数码产品、办公设备、电动工具、纺织机械、包装机械等各类机械设备上。不同的工作条件需要含油轴承具有不同的材料和性能要求，如：一般的电动工具用含油轴承对耐磨性有特别的要求，音响机械用含油轴承则需要较低的摩擦系数等等。

粉末冶金技术作为具有制造性能材料的技术，又是一种降低制造成本的工业，目前广泛应用于家电、电动工具、汽车和工程机械等领域。随着科学技术的发展，对粉末冶金的需求和要求也越来越高。作为粉末冶金产品之一的含油轴承也朝着超精、超小、超长的方向发展，以符合微型电机和超微型电机的需求。

由于含油轴承是以金属粉末为主要原料经过粉末冶金法制作的多孔质烧结体，因此含油轴承中孔隙的数量、大小、形状及分布等性质均会很大程度上影响含油轴承的性质。而含油轴承的这些性质是由合成该含油轴承的金属粉末的性质以及在轴承的合成过程中的条件参数所决定的，尤其是原料粉末的特性会在很大程度上决定含油轴承的最终性能。

目前国内的含油轴承一般分为铜基、铁基、铜铁基等，主要使用还原铁粉、6-6-3青铜粉末、Cu-Sn青铜粉末等原料粉末，经成形、烧结制得。但是现有的原料粉末往往具有颗粒形状不佳、松装比重偏高等不足，而且制备的含油轴承往往具有含油率偏低、强度与收缩率无法平衡以及机械强度较低的技术缺陷。因此，如何通过改良原料粉末的性质以及含油轴承的制备工艺来改良含油轴承的性质是本领域目前亟待解决的问题。

现有技术中，一般通过喷雾法来制备铜锡合金粉末，即按铜锡的比例熔化后用介质压缩空气或高压水喷射铜锡溶液形成粉末。其生产流程图如下所示：

1、介质为压缩空气：按铜锡比例熔化-压缩空气喷射铜锡溶液-自然冷却-筛粉-包装；

2、介质为高压水：按铜锡比例熔化-高压水喷射铜锡溶液-水冷却-甩干-干燥-还原-粉碎-筛粉-包装。

虽然上述使用喷雾法制备粉末具有工艺简单，不偏析等优点，但该粉末的形状一般为球形，易造成成形不佳的缺陷；同时由于其工艺单一，对制造含油轴承的重要指标，如：松装密度、收缩率等重要指标参数无法进行调整，因此无法适应含油轴承的生产需要。由于喷雾法在熔化过程中，铜锡已经形成全部合金，因此会造成含油轴承制品在烧结过程中，锡不易分离流动从而形成死孔隙。而气喷雾化生产的粉末其主成分纯度不高，水雾化粉末除纯度不高外，含氧量还偏高。

除喷雾法生产铜锡合金粉外，对要求不高、且现有原料不能满足需要的，通常采用混合法生产铜锡合金，这种方法的主要缺点是：有重大偏析，收缩率偏大，所以这种方法生产的铜锡混合粉使用较少。

发明内容

本发明的目的是针对含油轴承制品在生产过程中出现的一系列问题和技术缺陷，综合成型、烧结、精整以及含油率等整套工艺，提供了一种微型电机含油轴承铜锡烧局部合金粉及其制备方法。为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现。

本发明提供了一种将原料铜粉和原料锡粉使用局部合金法和氢气还原烧结工艺制备的含油轴承用铜锡局部合金粉末，其特征在于，以铜锡粉末的总重量为基础计，各原料组分及其重量百分含量为：

Cu    89.5wt％～91.5wt％；

Sn    8.5wt％～10.5wt％。

优选的，上述含油轴承用铜锡局部合金粉末中各原料组分及其重量百分含量为(以铜锡粉末的总重量为基础计)：

Cu    90.5wt％～91.5wt％；

Sn    8.5wt％～9.5wt％。

所述原料铜粉由粒径级别不同的电解铜粉组成。

所述原料铜粉的各组分及其重量百分含量如下表所示：