[发明专利]一种粉末冶金含油轴承材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种粉末冶金含油轴承材料，属于粉末冶金材料技术领域，包括以下质量百分含量的原料：铜粉2‑4％、铬粉0.1‑0.2％、石墨粉2‑4％、二硫化钼0.5‑0.9％，其余为铁粉，总质量百分含量为100％；以前述原料整体质量计，还额外添加0.4‑0.8％质量比的微蜡粉，本发明还公开了上述材料的制备方法；本发明以金属铬粉为载体加入合金元素铬，并且无需加入稀土金属，元素组成相对简单，并通过优化粉末冶金含油轴承材料中各元素配比；采用该材料制得的含油轴承径向压溃强度大，可以达到330MPa以上，同时能保证含油率达20％以上，从而具有优异承载、减摩性能，适合于摩托车起动电机齿轮固定座用；并且该粉末冶金含油轴承材料的制备流程成熟且稳定，所得制品合格率高达100％。

技术领域

本发明涉及粉末冶金材料技术领域，尤其涉及一种用于摩托车起动电机齿轮固定座的粉末冶金含油轴承材料及其制备方法。

背景技术

含油轴承是以金属或塑料粉末为主要原料，采用粉末冶金工艺制备，并经浸油处理的多孔减摩材料，含油率通常为10-40vol％，减摩性能优异，且具有噪声小、寿命长等特点，因而被广泛用作摩托车传动零件。

该过程中，轴承旋转产生离心力，且摩擦生热诱发热膨胀，促使油液溢出并填充间隙，从而起到润滑减摩作用。同时，传动终止后，油液冷却收缩，并借助毛细作用被吸入孔隙，从而得以保存，避免损耗。

通常，含油轴承以径向压溃强度和含油率为主要评价指标。其中，径向压溃强度作为表征含油轴承力学性能的重要参数，决定其承载能力；而含油率则对减摩性能影响显著。

目前，为获得良好减摩性能，含油轴承需增加孔隙结构以提高含油率，然而，孔隙结构增加必然引起径向压溃强度降低，导致含油轴承承载能力不合格。同样地，为获得优良承载能力，含油轴承需提高密度以减少孔隙结构，然而，孔隙结构减少必然引起含油率降低，导致含油轴承减摩性能不合格。

即，目前用于摩托车起动电机齿轮固定座的含油轴承的径向压溃强度和含油率不能兼顾，提高了径向压溃强度则会因为孔隙减少而降低含油率，提高了含油率则会因为孔隙增大而降低径向压溃强度。目前，其用于摩托车起动电机齿轮固定座的含油轴承的技术标准为：含油率达到18％，同时径向压溃强度达到294MPa，现有技术虽然能基本达到该标准，但是，各批次的合格率不同，很难都达到100％的合格率，造成材料和工艺的浪费，成本较高；

而且，为了制备得到更优性能的材料以提高轴承的使用周期和可靠性，本领域也做了很多努力，比如，公开号为CN107855517A的中国专利申请就公开了一种用于摩托车起动电机齿轮固定座的含油轴承，其径向压溃强度可以达到320MPa的同时，含油率可以达到20％。然而，该申请以羰基镍粉为载体于轴承材料中引入合金元素镍，虽能发挥性能强化作用，但也存在成本过高问题，具体而言，当前，羰基镍粉售价约200元/kg。另外其综合性能也有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的之一，就在于提供一种新的粉末冶金含油轴承材料，以解决上述的含油轴承径向压溃强度和含油率不能兼顾的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种粉末冶金含油轴承材料，包括以下质量百分含量的原料：铜粉2-4％、铬粉0.1-0.2％、石墨粉2-4％、二硫化钼0.5-0.9％，其余为铁粉，总质量百分含量为100％；以前述原料整体质量计，还额外添加0.4-0.8％质量比的微蜡粉。

作为优选的技术方案，包括以下质量百分含量的原料：铜粉2.8％、铬粉0.15％、石墨粉2.9％、二硫化钼0.68％，其余为铁粉，总质量含量为100％；以前述原料总体质量计，还额外添加0.6％的微蜡粉。

本发明在CN107855517A的基础上，进行了大量试验，意外发现，将该申请中的镍粉用铬粉替代，并进一步调整铬粉的使用量，从而可以在显著提高摩托车起动电机齿轮固定座的含油轴承的径向压溃强度的同时，保证含油率达到20％以上。