一种高强度耐磨轴承材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐磨材料技术领域，具体涉及一种高强度耐磨轴承材料及其制备方法。

背景技术

滑动轴承是各种机械中常用的零件，要求滑动轴承材料具有足够的抗压强度和抗疲劳性能，良好的减摩耐磨性(摩擦系数要小)、储备润滑油的功能和良好的磨合性，铁基粉末冶金材料是最常用的轴承材料，根据我国GB/T-2012《滑动轴承粉末冶金技术条件》，铁基轴承材料是烧结态的，压溃强度最高的是牌号为FZ12162，其数值是K≥380MPa，含油率≥12％，由于材料的强度性能不高，硬度低，导致轴承出现磨损，寿命较短，不能满足轴承在低速、载荷较大且有一定冲击载荷工况条件下工作，比如矿山机械用轴承。

鉴于此，有必要提供一种新的耐磨轴承材料解决上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高强度耐磨轴承材料及其制备方法，具有强度高、耐磨损性好能等特点。

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种高强度耐磨轴承材料，包括按重量百分比计的如下成分：

C:0.5-0.8％，Cr：1.5-1.8％，Mn:3.5-5％，Ce:0.6-0.8％，Se:1.2-1.5％， Cu:5-6％，Zr：2-3％，Si：0.4-0.6％，P≤0.015％，S≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选的，所述高强度耐磨轴承材料包括按重量百分比计的如下成分：

C:0.5％，Cr：1.8％，Mn:5％，Ce:0.8％，Se:1.2％，Cu:6％，Zr：3％，Si： 0.4％，P≤0.015％，S≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明还提供一种高强度耐磨轴承材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1，按配比准备原材料粉末，用混料机混合，混料时间30～60min，得到混合粉末；

步骤S2，将所得的混合粉末放入模具中压制为压坯，压制压力为 400-500MPa；

步骤S3，将步骤S2所得压坯在保护气氛中烧结得烧结材料，烧结温度1360～ 1380℃，烧结时间为60-80min；

步骤S4，将烧结后的材料在氮气中加热，淬火温度800～850℃、淬火介质为机械油，然后在200-230℃回火2～3h，得热处理后产；

步骤S5，将所得热处理后产品真空浸油，油温为80～100℃，浸油时间为60～70min。

进一步地，步骤S3中，保护气体为氦气。

进一步地，步骤S5中，真空浸油的真空度为6-8Kpa。

本发明提供的高强度耐磨轴承材料及其制备方法，有益效果在于：通过优化合金元素成分，改善晶相结构，并使晶粒细化，从而提高材料的硬度、强度和耐磨性能，提高轴承的使用寿命。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

一种高强度耐磨轴承材料，包括按重量百分比计的如下成分：

C:0.5-0.8％，Cr：1.5-1.8％，Mn:3.5-5％，Ce:0.6-0.8％，Se:1.2-1.5％， Cu:5-6％，Zr：2-3％，Si：0.4-0.6％，P≤0.015％，S≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述高强度耐磨轴承材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1，按配比准备原材料粉末，用混料机混合，混料时间30～60min，得到混合粉末；

步骤S2，将所得的混合粉末放入模具中压制为压坯，压制压力为 400-500MPa；

步骤S3，将步骤S2所得压坯在保护气氛中烧结得烧结材料，烧结温度1360～ 1380℃，烧结时间为60-80min；

步骤S4，将烧结后的材料在氮气中加热，淬火温度800～850℃、淬火介质为机械油，然后在200-230℃回火2～3h，得热处理后产；

步骤S5，将所得热处理后产品真空浸油，油温为80～100℃，浸油时间为 60～70min，气真空浸油的真空度为6-8Kpa。

以下通过具体的实施例对本发明的高强度耐磨轴承材料进行详细说明。

实施例1

一种高强度耐磨轴承材料，包括按重量百分比计的如下成分：

C:0.5％，Cr：1.8％，Mn:5％，Ce:0.8％，Se:1.2％，Cu:6％，Zr：3％，Si： 0.4％，P≤0.015％，S≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本实施例的高强度耐磨轴承材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1，按配比准备原材料粉末，用混料机混合，混料时间30～60min，得到混合粉末；

步骤S2，将所得的混合粉末放入模具中压制为压坯，压制压力为400MPa；

步骤S3，将步骤S2所得压坯在保护气氛中烧结得烧结材料，烧结温度 1360℃，烧结时间为60-80min，其中保护气体为氦气；

步骤S4，将烧结后的材料在氮气中加热，淬火温度800℃、淬火介质为机械油，然后在200℃回火2～3h，得热处理后产；

步骤S5，将所得热处理后产品真空浸油，油温为80℃，浸油时间为60～ 70min。

实施例2

一种高强度耐磨轴承材料，包括按重量百分比计的如下成分：

C:0.8％，Cr：1.5％，Mn:3.5％，Ce:0.6％，Se:1.5％，Cu:5％，Zr：2％， Si：0.6％，P≤0.015％，S≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本实施例的高强度耐磨轴承材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1，按配比准备原材料粉末，用混料机混合，混料时间30～60min，得到混合粉末；

步骤S2，将所得的混合粉末放入模具中压制为压坯，压制压力为500MPa；

步骤S3，将步骤S2所得压坯在保护气氛中烧结得烧结材料，烧结温度 1380℃，烧结时间为60-80min，其中保护气体为氦气；

步骤S4，将烧结后的材料在氮气中加热，淬火温度850℃、淬火介质为机械油，然后在230℃回火2～3h，得热处理后产；

步骤S5，将所得热处理后产品真空浸油，油温为100℃，浸油时间为60～ 70min。

实施例3

一种高强度耐磨轴承材料，包括按重量百分比计的如下成分：

C:0.6％，Cr：1.6％，Mn:4％，Ce:0.7％，Se:1.4％，Cu:5.5％，Zr：2.5％， Si：0.5％，P≤0.015％，S≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本实施例的高强度耐磨轴承材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1，按配比准备原材料粉末，用混料机混合，混料时间30～60min，得到混合粉末；

步骤S2，将所得的混合粉末放入模具中压制为压坯，压制压力为450MPa；

步骤S3，将步骤S2所得压坯在保护气氛中烧结得烧结材料，烧结温度 1370℃，烧结时间为60-80min，其中保护气体为氦气；

步骤S4，将烧结后的材料在氮气中加热，淬火温度820℃、淬火介质为机械油，然后在220℃回火2～3h，得热处理后产；

步骤S5，将所得热处理后产品真空浸油，油温为90℃，浸油时间为60～ 70min。

本发明提供的高强度耐磨轴承材料，有益效果在于：通过优化合金元素成分，改善晶相结构，并使晶粒细化，从而提高材料的硬度、强度和耐磨性能，提高轴承的使用寿命。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

以上对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。