烧结含油轴承用铁铜预合金粉末的研究

发布时间：2020-08-08 07:34

【摘要】：烧结含油轴承是利用粉末冶金的方法制备而成,其孔隙内含浸有润滑油,运转时可自行供油的一类滑动轴承,可广泛应用于运输机械、家用电器等行业。铁铜系含油轴承通常是利用还原铁粉、电解铜粉以及添加剂等为原料,经过混合、压制、烧结、整形、浸油等工序制成,这样生产的原料粉末在运输和使用的过程中易产生成分偏析,导致烧结零件的一致性和稳定性差。因此,开发高性能铁铜系轴承原料粉末具有一定的市场意义及经济价值。本课题以名义成分为FeCu25的预合金粉为研究对象,研究原料种类、扩散温度、扩散时间对预合金粉末微观形貌、物理性能的影响,确定FeCu25预合金粉末的最佳扩散工艺,并将预合金粉末制备成含油轴承,测试轴承的烧结性能。同时将制备的扩散FeCu25预合金粉末混合还原铁粉、石墨粉和润滑剂后,与相同成分的混合粉及国外粉末进行性能对比。研究结果表明,以一次还原铁粉、改性超细铜粉为原料制备的FeCu25预合金粉微观形貌为多孔海绵状,铁粉颗粒表面粘结的铜粉颗粒呈不规则形状,预合金粉微观形貌与国外进口粉相似。扩散温度由800℃提高至950℃,扩散时间由3h增加至6h,预合金粉末的粒度、松装密度增大,流动性变好,氧含量降低,烧结密度、径向烧结尺寸变化率、径向压溃强度降低,含油率增大。采用扩散温度900℃、扩散时间6h的扩散工艺制备的FeCu25预合金粉末,流动性为27.85s-(50g)-1,松装密度为2.56g·cm-3,氧含量为0.29%,在成形密度为6.20g·cm-3、烧结密度为6.28g·cm-3的条件下,该预合金粉末径向烧结尺寸变化率为-0.385%,径向压溃强度为319.4MPa,含油率为21.7%。相较于混合粉,FeCu25扩散粉流动性优良、松装密度较高,综合性能与国外粉相当。利用FeCu25扩散预合金粉末为原料,混合还原铁粉、石墨粉和Amid Wax后制备了名义成分为Fe-20Cu-1.2C的预合金粉末,其流动性为35.03s-(50g)-1,松装密度为2.60g·cm-3,氧含量为0.31%。在成形密度为6.10g·cm-3、烧结密度6.16g·cm03的条件下该粉末轴向烧结尺寸变化率为-0.171%,径向烧结尺寸变化率为-0.043%,径向压溃强度为283.0MPa,硬度为HRB24.6。相较于混合粉,Fe-20Cu-1.2C扩散粉流动性优良、松装密度较高、合金粉末中的Cu元素分布更加均匀,综合性能与国外粉相当。
【学位授予单位】：北京有色金属研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF125.6;TF123.71

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本文编号：2785272