粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法
粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轴承制造领域，尤其涉及一种粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制 造方法。
【背景技术】
[0002] 粉末冶金含油轴承因其耐磨性好，制作成本相对低廉，而在工业生产中获得广泛 应用，随着粉末冶金工业的发展，粉末冶金含油轴承应用领域不断拓宽，特别是应用在汽车 上的微特电机、办公设备、家用电器（空调，冰箱等）等领域要求轴承具有超低噪音，长寿 命。
[0003] 然而，目前超低噪音，长寿命粉末冶金含油轴承的减摩性提高和使用寿命的延长， 传统方法，通常采用添加铅（Pb)提高减摩性，以及在含油轴承外表面围绕以油芯，但因社 会对环保的重视，采用添加铅方法制造的粉末冶金含油轴承的使用范围日趋减少，而外表 面围绕的油芯中的润滑油流到内孔边界的量很少，因此针对超低噪音，长寿命的新材料的 制作和生产应用势必会应运而生。
【发明内容】
[0004] 在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理 解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关 键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念， 以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005] 本发明的目的是提供一种粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，解决含 油轴承环保并且噪音低，寿命长等技术问题。
[0006] 本发明提供一种粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，包括步骤：
[0007] SlOl :粉末混合：将以下重量百分比的原料粉末进行混合，Sn元素粉末： 7. 0-8. 5%、强化剂：2. 2-8%、润滑剂：2-6%，余量为铜粉末；
[0008] S102 :低温扩散：将混合均匀后的粉末在扩散炉内通过氮气的保护进行低温扩 散；
[0009] S103 :压制成型：将低温扩散后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯；
[0010] S104 :烧结处理：将上述压坯在N和H还原气氛中，逐渐烧结加热经0. 5~1. 5小 时，升温到300~500°C，再主烧结加热到720~820°C，恒温0. 5~1. 5小时，然后经0. 5~ 1. 5小时逐渐降温冷却至常温，烧结成合金烧结体；
[0011] S105 :精整和面打：将所述合金烧结体用压模进行压制整型；
[0012] S106 :浸油处理：将上述压制件置于真空浸油机内进行浸油处理。
[0013] 本发明提供的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法中内径采用齿状设 计，外形采用球形设计，能够从结构上有效控制减少噪音的发生；经过混合低温扩散工艺处 理，合金分布更均匀，同时磷有利于合金细化晶粒，烧结体表面呈海绵状细小通孔，孔隙连 通率达95%以上。该轴承高速旋转时，润滑油自动快速吸出，形成油膜，提高润滑效果，再加 之烧结，在润滑剂颗粒周围形成了润滑层，使旋转轴在轴承内径表面运转时磨擦阻力减少， 降低机械滑动噪声；加入Cr，使基体强度得到提高，轴承运转中提高了耐磨性，使用寿命超 过3万小时。
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1为本发明中粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法流程图；
[0016] 图2为粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承结构俯视图；
[0017] 图3为粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承结构立体图。
【具体实施方式】
[0018] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述 的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当 注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的 部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造 性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019] 实施例：
[0020] 如图1所示，本发明提供一种粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，包 括步骤：
[0021] SlOl :粉末混合：将以下重量百分比的原料粉末进行混合，Sn元素粉末：7. 0~ 8. 5%、强化剂：2. 2~8%、润滑剂：2~6%，余量为铜粉末；
[0022] S102 :低温扩散：将混合均匀后的粉末在扩散炉内通过氮气的保护进行低温扩 散；
[0023] S103 :压制成型：将低温扩散后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯；
[0024] S104 :烧结处理：将上述压坯在N和H还原气氛中，逐渐烧结加热经0. 5~1. 5小 时，升温到300~500°C，再主烧结加热到720~820°C，恒温0. 5~1. 5小时，然后经0. 5~ 1. 5小时逐渐降温冷却至常温，烧结成合金烧结体；
[0025] S105 :精整和面打：将所述合金烧结体用压模进行压制整型形成压制件；
[0026] S106 :浸油处理：将上述压制件置于真空浸油机内进行浸油处理。
[0027] 本发明中的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承经过混合低温扩散工艺处理，合金 分布更均匀，同时磷有利于合金细化晶粒，烧结体表面呈海绵状细小通孔，孔隙连通率达 95%以上。该轴承高速旋转时，润滑油自动快速吸出，形成油膜，提高润滑效果，再加之烧 结，在润滑剂颗粒周围形成了润滑层，使旋转轴在轴承内径表面运转时磨擦阻力减少，降低 机械滑动噪声；加入Cr，使基体强度得到提高，轴承运转中提高了耐磨性，使用寿命超过3 万小时。
[0028] 可选的，所述润滑剂为MoS2元素粉末。
[0029] 可选的，所述强化剂为含P元素的粉末和Cr元素粉末。本发明通过采用此&粉 作为固体润滑剂，磷、铬作为Cu-Sn基体的强化剂，使得Cu-Sn合金分布在低温状态下更加 容易结合，经过混合低温扩散工艺处理，合金分布更均匀，同时磷有利于合金细化晶粒，烧 结体表面呈海绵状细小通孔，孔隙连通率达95 %以上，再加之烧结后，在MoS2颗粒周围形成 了润滑层，使旋转轴在轴承内径表面运转时磨擦阻力减少，降低机械滑动噪声；Cr元素的 加入同时也增强了基体的强度，提高了轴承在运转过程中的耐磨性。
[0030] 其中，所述含P元素的粉末：〇. 2~2%、Cr元素的粉末：2~6%。
[0031] 可选的，所述含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末：7%、P元素的粉 末：0. 4%、Cr元素的粉末：2%、]/[052元素粉末：2%，余量为铜。
[0032] 可选的，所述含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末：8. 5%、P元素的粉 末：2%、Cr元素的粉末：6%、MoS^素粉末：5%，余量为铜。
[0033] 本发明中制造方法首先选择纯度99. 99%以上的基粉进行配比并通过混料机充分 混合，混合均匀后的粉末在扩散炉内进行一定温度和一定时间下的低温扩散，使得部分金 属预先合金化。
[0034] 可选的，所述步骤S102中低温扩散温度为：200~400°C，时间为25~35min。
[0035] 将混合并扩散后的粉末放置在模具中压制成型，压成压坯；随后进行烧结处理，所 述烧结处理在主要元素的熔点温度以下进行的热处理，经过烧结处理后形成合金烧结体， 在烧结过程中使P、Cr的扩散合金，增强CuSn基体的强度，固体润滑剂Mo S2颗粒周围形成 薄层化合物，使MoSj^接在基体中。
[0036] 可选的，所述步骤S103中压制压力为150~350MPa，压制密度为5. 9~6. 2g/cm3。
[0037] 烧结处理后完成了初步的处理，随后需要对所述烧结体进行精整，去除烧结体上 的毛刺，并用压模进行压制整形，使其具有规定的形状、规定的密度及规定尺寸精度的压 件；
[0038] 最后需要对压制件进行浸油处理，使得轴承孔隙内充满高耐磨润滑油；可选的，所 述步骤S106中所述浸油温度为：80~100°C。
[0039] 可选的，所述含油轴承的含油率为19~24%。
[0040] 如图2、图3所示，可选的，所述含油轴承为球形，且中心开设有通孔，所述通孔内 壁均匀设置有多个凹槽。本发明中的含油轴承在结构上相对于一般的含油轴承在中心开设 了通孔，在通孔内壁均匀设置多个凹槽，凹槽的设置使得轴承在工作运转时轴与内径金属 接触摩擦面大幅减少，摩擦力减小，噪音降低效果非常明显。同时间隙处能够暂时储存动转 渗出的油，不至于流失，为运转时补充更多的润滑油，降低工作噪音，提高工作寿命。
[0041] 其中，所述凹槽角度为40°，所述凹槽个数具体为5个，所述凹槽处内径比所述通 孔处孔径大0. 01mm。
[0042] 实施效果：
[0043] 表1为本发明粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的含油率、径向压溃强度、表观 硬度的测定结果。
[0044] 表1粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的含油率、径向压溃强度、表观硬度
[0045]
[0046] 下面对本发明的粉末冶金超长寿命含油轴承与其它两种含油轴承在材料耐磨试 验机（YQ-001)作耐磨试验，试验含油轴承规格：Φ6ΧΦ 12X8,含浸油为YQ-Ill合成油。试 验参数值设定为100MPa.m.min-l，轴运转速度为4000r/min，连续运转。随机取相同的 轴承样品在相同的运转环境下，分别试验，检测运行情况，测试结果见表2。
[0047] 表2耐磨试验
[0048]
[0049] 从上述三种含油轴承（材料）试验的表2可以看出：序号1所采用的轴承材料标准 为：MPIF 35标准CTG-1001-23,该轴承经寿命测试电机在1500小时出现卡死，不能满足长 寿命电机需求；序号2所采用的轴承材料为通用长寿命电机轴承材料，该轴承经寿命测试 电机在2800小时出现卡死，不能满足超长寿命电机需求；序号3所采用材料为本发明粉末 冶金超长寿命含油轴承材料，该轴承试验4000小时，电机正常，检测轴承磨损量约为2 μ m, 油消耗量约为7%，由此推算该轴承使用寿命能达到30000小时以上。
[0050] 本发明中的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法中内径采用齿状设计， 外形采用球形设计，能够从结构上有效控制减少噪音的发生；经过混合低温扩散工艺处理， 合金分布更均匀，同时磷有利于合金细化晶粒，烧结体表面呈海绵状细小通孔，孔隙连通率 达95 %以上。该轴承高速旋转时，润滑油自动快速吸出，形成油膜，提高润滑效果，再加之 烧结，在润滑剂颗粒周围形成了润滑层，使旋转轴在轴承内径表面运转时磨擦阻力减少，降 低机械滑动噪声；加入Cr，使基体强度得到提高，轴承运转中提高了耐磨性，使用寿命超过 3万小时。
[0051] 应该强调，术语"包括/包含"在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但 并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
[0052] 最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不 超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和 变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实 施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执 行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来 要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包 括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
【主权项】
1. 一种粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在于，包括步骤： 5101 :粉末混合：将以下重量百分比的原料粉末进行混合，Sn元素粉末：7.O~8. 5%、 强化剂：2. 2~8%、润滑剂：2~6%，余量为铜粉末； 5102 :低温扩散：将混合均匀后的粉末在扩散炉内通过氮气的保护进行低温扩散； 5103 :压制成型：将低温扩散后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯； 5104 :烧结处理：将上述压坯在N和H还原气氛中，逐渐烧结加热经0. 5~1. 5小时，升 温到300~500°C，再主烧结加热到720~820°C，恒温0. 5~1. 5小时，然后经0. 5~1. 5 小时逐渐降温冷却至常温，烧结成合金烧结体； 5105 :精整和面打：将所述合金烧结体用压模进行压制整型形成压制件； 5106 :浸油处理：将所述压制件置于真空浸油机内进行浸油处理。2. 根据权利要求1所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述润滑剂为MoS2元素粉末。3. 根据权利要求1所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述强化剂为含P元素的粉末和Cr元素粉末。4. 根据权利要求3所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述含P元素的粉末：〇. 2~2%、Cr元素的粉末：2~6%。5. 根据权利要求1-4所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末：7%、P元素的粉末：0.4%、Cr元 素的粉末：2%、1\1〇52元素粉末：2%，余量为铜。6. 根据权利要求1-4所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末：8. 5%、P元素的粉末：2%、Cr元 素的粉末：6%、1\1〇52元素粉末：5%，余量为铜。7. 根据权利要求1所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述步骤S102中低温扩散温度为：200~400°C，时间为25~35min。8. 根据权利要求1所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述步骤S103中压制压力为150~350MPa，压制密度为5. 9~6. 2g/cm3。9. 根据权利要求1所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述步骤S106中所述浸油温度为：80~100°C，所述含油轴承的含油率为19~24%。10. 根据权利要求1所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述含油轴承为球形，且中心开设有通孔，所述通孔内壁均匀设置有多个凹槽。
【专利摘要】本发明提供一种粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，包括：粉末混合：将原料粉末进行混合，Sn元素：7.0-8.5％、强化剂：2.2-8％、润滑剂：2-6％，余量为铜；低温扩散：将混合均匀后的粉末在扩散炉内通过氮气的保护进行低温扩散；压制成型：将低温扩散后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯；烧结处理：将上述压坯在N和H还原气氛中，烧结成合金烧结体；精整和面打：将所述合金烧结体用压模进行压制整型；浸油处理：将上述压制件置于真空浸油机内进行浸油处理。本发明提供的制造方法中经过混合低温扩散工艺处理，合金分布更均匀，同时磷有利于合金细化晶粒，烧结体表面呈海绵状细小通孔，孔隙连通率达95％以上。
【IPC分类】B22F5/00, B22F3/16
【公开号】CN104889409
【申请号】CN201510351614
【发明人】王春官, 杨帧智, 陈璐璐
【申请人】江苏鹰球集团有限公司, 海安县鹰球粉末冶金有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月23日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轴承制造领域，尤其涉及一种粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制 造方法。
【背景技术】
[0002] 粉末冶金含油轴承因其耐磨性好，制作成本相对低廉，而在工业生产中获得广泛 应用，随着粉末冶金工业的发展，粉末冶金含油轴承应用领域不断拓宽，特别是应用在汽车 上的微特电机、办公设备、家用电器（空调，冰箱等）等领域要求轴承具有超低噪音，长寿 命。
[0003] 然而，目前超低噪音，长寿命粉末冶金含油轴承的减摩性提高和使用寿命的延长， 传统方法，通常采用添加铅（Pb)提高减摩性，以及在含油轴承外表面围绕以油芯，但因社 会对环保的重视，采用添加铅方法制造的粉末冶金含油轴承的使用范围日趋减少，而外表 面围绕的油芯中的润滑油流到内孔边界的量很少，因此针对超低噪音，长寿命的新材料的 制作和生产应用势必会应运而生。
【发明内容】
[0004] 在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理 解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关 键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念， 以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005] 本发明的目的是提供一种粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，解决含 油轴承环保并且噪音低，寿命长等技术问题。
[0006] 本发明提供一种粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，包括步骤：
[0007] SlOl :粉末混合：将以下重量百分比的原料粉末进行混合，Sn元素粉末： 7. 0-8. 5%、强化剂：2. 2-8%、润滑剂：2-6%，余量为铜粉末；
[0008] S102 :低温扩散：将混合均匀后的粉末在扩散炉内通过氮气的保护进行低温扩 散；
[0009] S103 :压制成型：将低温扩散后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯；
[0010] S104 :烧结处理：将上述压坯在N和H还原气氛中，逐渐烧结加热经0. 5~1. 5小 时，升温到300~500°C，再主烧结加热到720~820°C，恒温0. 5~1. 5小时，然后经0. 5~ 1. 5小时逐渐降温冷却至常温，烧结成合金烧结体；
[0011] S105 :精整和面打：将所述合金烧结体用压模进行压制整型；
[0012] S106 :浸油处理：将上述压制件置于真空浸油机内进行浸油处理。
[0013] 本发明提供的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法中内径采用齿状设 计，外形采用球形设计，能够从结构上有效控制减少噪音的发生；经过混合低温扩散工艺处 理，合金分布更均匀，同时磷有利于合金细化晶粒，烧结体表面呈海绵状细小通孔，孔隙连 通率达95%以上。该轴承高速旋转时，润滑油自动快速吸出，形成油膜，提高润滑效果，再加 之烧结，在润滑剂颗粒周围形成了润滑层，使旋转轴在轴承内径表面运转时磨擦阻力减少， 降低机械滑动噪声；加入Cr，使基体强度得到提高，轴承运转中提高了耐磨性，使用寿命超 过3万小时。
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1为本发明中粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法流程图；
[0016] 图2为粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承结构俯视图；
[0017] 图3为粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承结构立体图。
【具体实施方式】
[0018] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述 的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当 注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的 部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造 性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019] 实施例：
[0020] 如图1所示，本发明提供一种粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，包 括步骤：
[0021] SlOl :粉末混合：将以下重量百分比的原料粉末进行混合，Sn元素粉末：7. 0~ 8. 5%、强化剂：2. 2~8%、润滑剂：2~6%，余量为铜粉末；
[0022] S102 :低温扩散：将混合均匀后的粉末在扩散炉内通过氮气的保护进行低温扩 散；
[0023] S103 :压制成型：将低温扩散后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯；
[0024] S104 :烧结处理：将上述压坯在N和H还原气氛中，逐渐烧结加热经0. 5~1. 5小 时，升温到300~500°C，再主烧结加热到720~820°C，恒温0. 5~1. 5小时，然后经0. 5~ 1. 5小时逐渐降温冷却至常温，烧结成合金烧结体；
[0025] S105 :精整和面打：将所述合金烧结体用压模进行压制整型形成压制件；
[0026] S106 :浸油处理：将上述压制件置于真空浸油机内进行浸油处理。
[0027] 本发明中的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承经过混合低温扩散工艺处理，合金 分布更均匀，同时磷有利于合金细化晶粒，烧结体表面呈海绵状细小通孔，孔隙连通率达 95%以上。该轴承高速旋转时，润滑油自动快速吸出，形成油膜，提高润滑效果，再加之烧 结，在润滑剂颗粒周围形成了润滑层，使旋转轴在轴承内径表面运转时磨擦阻力减少，降低 机械滑动噪声；加入Cr，使基体强度得到提高，轴承运转中提高了耐磨性，使用寿命超过3 万小时。
[0028] 可选的，所述润滑剂为MoS2元素粉末。
[0029] 可选的，所述强化剂为含P元素的粉末和Cr元素粉末。本发明通过采用此&粉 作为固体润滑剂，磷、铬作为Cu-Sn基体的强化剂，使得Cu-Sn合金分布在低温状态下更加 容易结合，经过混合低温扩散工艺处理，合金分布更均匀，同时磷有利于合金细化晶粒，烧 结体表面呈海绵状细小通孔，孔隙连通率达95 %以上，再加之烧结后，在MoS2颗粒周围形成 了润滑层，使旋转轴在轴承内径表面运转时磨擦阻力减少，降低机械滑动噪声；Cr元素的 加入同时也增强了基体的强度，提高了轴承在运转过程中的耐磨性。
[0030] 其中，所述含P元素的粉末：〇. 2~2%、Cr元素的粉末：2~6%。
[0031] 可选的，所述含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末：7%、P元素的粉 末：0. 4%、Cr元素的粉末：2%、]/[052元素粉末：2%，余量为铜。
[0032] 可选的，所述含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末：8. 5%、P元素的粉 末：2%、Cr元素的粉末：6%、MoS^素粉末：5%，余量为铜。
[0033] 本发明中制造方法首先选择纯度99. 99%以上的基粉进行配比并通过混料机充分 混合，混合均匀后的粉末在扩散炉内进行一定温度和一定时间下的低温扩散，使得部分金 属预先合金化。
[0034] 可选的，所述步骤S102中低温扩散温度为：200~400°C，时间为25~35min。
[0035] 将混合并扩散后的粉末放置在模具中压制成型，压成压坯；随后进行烧结处理，所 述烧结处理在主要元素的熔点温度以下进行的热处理，经过烧结处理后形成合金烧结体， 在烧结过程中使P、Cr的扩散合金，增强CuSn基体的强度，固体润滑剂Mo S2颗粒周围形成 薄层化合物，使MoSj^接在基体中。
[0036] 可选的，所述步骤S103中压制压力为150~350MPa，压制密度为5. 9~6. 2g/cm3。
[0037] 烧结处理后完成了初步的处理，随后需要对所述烧结体进行精整，去除烧结体上 的毛刺，并用压模进行压制整形，使其具有规定的形状、规定的密度及规定尺寸精度的压 件；
[0038] 最后需要对压制件进行浸油处理，使得轴承孔隙内充满高耐磨润滑油；可选的，所 述步骤S106中所述浸油温度为：80~100°C。
[0039] 可选的，所述含油轴承的含油率为19~24%。
[0040] 如图2、图3所示，可选的，所述含油轴承为球形，且中心开设有通孔，所述通孔内 壁均匀设置有多个凹槽。本发明中的含油轴承在结构上相对于一般的含油轴承在中心开设 了通孔，在通孔内壁均匀设置多个凹槽，凹槽的设置使得轴承在工作运转时轴与内径金属 接触摩擦面大幅减少，摩擦力减小，噪音降低效果非常明显。同时间隙处能够暂时储存动转 渗出的油，不至于流失，为运转时补充更多的润滑油，降低工作噪音，提高工作寿命。
[0041] 其中，所述凹槽角度为40°，所述凹槽个数具体为5个，所述凹槽处内径比所述通 孔处孔径大0. 01mm。
[0042] 实施效果：
[0043] 表1为本发明粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的含油率、径向压溃强度、表观 硬度的测定结果。
[0044] 表1粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的含油率、径向压溃强度、表观硬度
[0045]
[0046] 下面对本发明的粉末冶金超长寿命含油轴承与其它两种含油轴承在材料耐磨试 验机（YQ-001)作耐磨试验，试验含油轴承规格：Φ6ΧΦ 12X8,含浸油为YQ-Ill合成油。试 验参数值设定为100MPa.m.min-l，轴运转速度为4000r/min，连续运转。随机取相同的 轴承样品在相同的运转环境下，分别试验，检测运行情况，测试结果见表2。
[0047] 表2耐磨试验
[0048]
[0049] 从上述三种含油轴承（材料）试验的表2可以看出：序号1所采用的轴承材料标准 为：MPIF 35标准CTG-1001-23,该轴承经寿命测试电机在1500小时出现卡死，不能满足长 寿命电机需求；序号2所采用的轴承材料为通用长寿命电机轴承材料，该轴承经寿命测试 电机在2800小时出现卡死，不能满足超长寿命电机需求；序号3所采用材料为本发明粉末 冶金超长寿命含油轴承材料，该轴承试验4000小时，电机正常，检测轴承磨损量约为2 μ m, 油消耗量约为7%，由此推算该轴承使用寿命能达到30000小时以上。
[0050] 本发明中的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法中内径采用齿状设计， 外形采用球形设计，能够从结构上有效控制减少噪音的发生；经过混合低温扩散工艺处理， 合金分布更均匀，同时磷有利于合金细化晶粒，烧结体表面呈海绵状细小通孔，孔隙连通率 达95 %以上。该轴承高速旋转时，润滑油自动快速吸出，形成油膜，提高润滑效果，再加之 烧结，在润滑剂颗粒周围形成了润滑层，使旋转轴在轴承内径表面运转时磨擦阻力减少，降 低机械滑动噪声；加入Cr，使基体强度得到提高，轴承运转中提高了耐磨性，使用寿命超过 3万小时。
[0051] 应该强调，术语"包括/包含"在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但 并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
[0052] 最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不 超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和 变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实 施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执 行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来 要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包 括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
【主权项】
1. 一种粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在于，包括步骤： 5101 :粉末混合：将以下重量百分比的原料粉末进行混合，Sn元素粉末：7.O~8. 5%、 强化剂：2. 2~8%、润滑剂：2~6%，余量为铜粉末； 5102 :低温扩散：将混合均匀后的粉末在扩散炉内通过氮气的保护进行低温扩散； 5103 :压制成型：将低温扩散后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯； 5104 :烧结处理：将上述压坯在N和H还原气氛中，逐渐烧结加热经0. 5~1. 5小时，升 温到300~500°C，再主烧结加热到720~820°C，恒温0. 5~1. 5小时，然后经0. 5~1. 5 小时逐渐降温冷却至常温，烧结成合金烧结体； 5105 :精整和面打：将所述合金烧结体用压模进行压制整型形成压制件； 5106 :浸油处理：将所述压制件置于真空浸油机内进行浸油处理。2. 根据权利要求1所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述润滑剂为MoS2元素粉末。3. 根据权利要求1所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述强化剂为含P元素的粉末和Cr元素粉末。4. 根据权利要求3所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述含P元素的粉末：〇. 2~2%、Cr元素的粉末：2~6%。5. 根据权利要求1-4所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末：7%、P元素的粉末：0.4%、Cr元 素的粉末：2%、1\1〇52元素粉末：2%，余量为铜。6. 根据权利要求1-4所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末：8. 5%、P元素的粉末：2%、Cr元 素的粉末：6%、1\1〇52元素粉末：5%，余量为铜。7. 根据权利要求1所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述步骤S102中低温扩散温度为：200~400°C，时间为25~35min。8. 根据权利要求1所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述步骤S103中压制压力为150~350MPa，压制密度为5. 9~6. 2g/cm3。9. 根据权利要求1所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述步骤S106中所述浸油温度为：80~100°C，所述含油轴承的含油率为19~24%。10. 根据权利要求1所述的粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，其特征在 于，所述含油轴承为球形，且中心开设有通孔，所述通孔内壁均匀设置有多个凹槽。
【专利摘要】本发明提供一种粉末冶金超低噪音长寿命含油轴承的制造方法，包括：粉末混合：将原料粉末进行混合，Sn元素：7.0-8.5％、强化剂：2.2-8％、润滑剂：2-6％，余量为铜；低温扩散：将混合均匀后的粉末在扩散炉内通过氮气的保护进行低温扩散；压制成型：将低温扩散后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯；烧结处理：将上述压坯在N和H还原气氛中，烧结成合金烧结体；精整和面打：将所述合金烧结体用压模进行压制整型；浸油处理：将上述压制件置于真空浸油机内进行浸油处理。本发明提供的制造方法中经过混合低温扩散工艺处理，合金分布更均匀，同时磷有利于合金细化晶粒，烧结体表面呈海绵状细小通孔，孔隙连通率达95％以上。
【IPC分类】B22F5/00, B22F3/16
【公开号】CN104889409
【申请号】CN201510351614
【发明人】王春官, 杨帧智, 陈璐璐
【申请人】江苏鹰球集团有限公司, 海安县鹰球粉末冶金有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月23日
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