本技术提供了一种新型微型含油轴承材料,该材料采用流态化高效氧化纤维状铜粉制备,属于轴承设计开发技术领域。该材料在不添加硬质颗粒的前提下,利用软质材料实现优异性能,旨在提升轴承性能和寿命。
背景技术
微型含油轴承作为机械设备基础零件,是典型的以铜基粉末为原材料制备的金属零部件,目前已被广泛应用于新能源汽车、家电制品、电动工具、电脑设备等多种行业中。高强度、高含油率、低噪音微型含油轴承是新一代5G信号箱、3C电子设备震动微马达与新能源汽车仪表等精密设备低噪音高转速长寿命运行的保障。国内外轴承生产厂家参照国际标准生产铜基微型含油轴承,例如日资企业Porite研制的直径1.2-8mm青铜基含油轴承已应用于静音设备轴承(轴流风扇马达)、家用微波炉与手机震动微马达。
国内外铜基含油轴承化学成分一般为90-95% Cu、5-10% Sn与少量C,原材料金属粉末主要有两种:铜、锡混合粉末与青铜粉末,金属末与其他微量组元粉末经混合压制成型后,在700℃-800℃氢气氛围下烧结成型,径向压溃强度一般为120-170MPa,含油率一般为19-22%。
为了提高产品的强度和含油率,人们做了一些尝试,如专利ZL201310533340.6通过选用BRO-AG1L3-YY-1 5 0(铜锡扩散粉)、DFRCU—CSA一100(铜锡预合金粉)、HJT-CE-300(铁粉)、硬脂酸锌、镍包二硫化钼、和石墨组元,辅以弥散强化剂SD-8000,锌粉、锡粉等混合,通过将不溶解的弥散强化相粒子分布在金属基体中而使金属强化的方法。该制备方法存在成本高的缺点,材料组元过于复杂,混合时易导致成分偏析从而影响制品均一性。而且该技术烧结温度高达855摄氏度;且产品的含油率也只做到了22.5%。专利ZL201010514791.1采用铜粉bal、铝粉8-12%、锡粉4-8%、镍粉0.6-4%、硬质颗粒物1-5%、硬脂酸锌1-5%经混合、压制烧结制备高性能铜基粉末冶含油自润滑轴承。该方法制备的含油轴承中引入的硬质颗粒物存在损伤配副材料的隐患,含油率仅为12-18%,尚未突破22%,不满足新型电子产品、新能源汽车微马达对微型含油轴承高含油率(>22%)的要求。该材料极限承载压力为90-100MPa,强度不足。专利ZL201811505327.9采用铜雾化合金粉、氧化铝弥散强化铜-锡扩合金粉按按质量比60-90:10-40,加入少量硬脂酸锌造孔剂,经混合、压制、烧结制备高强度、高韧性含油轴承。该材料由于引入了大颗粒氧化铝弥散强化铜锡合金粉,烧结温度900℃较一般700-750℃提高150-200℃,原材料成本高、制备成本高,硬质氧化铝颗粒在长时间使用过程中易损伤对偶,降低使用寿命并易产生高噪音。
实现思路