[发明专利]具有改良的耐磨损性能的轴承及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种衬套类型的轴承，该轴承围绕轴安装并允许安装有轴承的轴平滑地旋转。更特别地，本发明涉及一种耐磨损的衬套类型的轴承以及制造该轴承的方法，该轴承具有高度耐磨损性并能够延长润滑周期。

背景技术

通常，工业机器和建筑机器具有多个轴旋转部。这样的轴旋转部通常具有衬套类型的轴承(bush-type bearing)，该轴承位于轴和用于轴的孔(轴孔)之间从而降低轴和轴孔之间的摩擦力。

通常，作为这样的衬套类型的轴承的例子，主要使用基于黄铜或基于铁的轴承。近来，衬套类型的轴承已经被烧结，并被注入润滑剂。因此，衬套类型的轴承已经被用作无油轴承，这部需要经常加入润滑剂就能减小轴和轴孔之间的摩擦力。

详细地，轴承主要是由基于铁(Fe)或基于铜(Cu)的合金形成。在高接触压力和高温的滑动条件下润滑膜破裂的情况下，由于和轴(由基于Fe的合金形成的相对部)的摩擦力，该轴承引起焊合(burn-on)。

为了解决这个问题，试图使用各种润滑剂来注入轴承。作为一个例子，在韩国专利No.0261369中建议用具有从260cSt到950cSt范围的粘度的润滑剂注入轴承。

然而，在该轴承是用于高接触压力和低速率的条件的情况下，例如高接触压力从大约3kgf/mm²到大约8kgf/mm²并且低速率从大约1cm/sec到大约5cm/sec，当轴承及其周围暴露于由于摩擦热导致的高温时润滑剂的粘度变低。结果，在由基于Fe的材料形成的轴和在由与轴的材料相同的基于Fe的材料形成的轴承之间发生金属间接触，从而轴承的摩擦特性恶化。

为了避免这个问题，必须经常地向轴承注入润滑剂。然而，这导致另一个问题，即润滑周期被缩短。

以此方式，在高温和高接触压力的条件下，注入轴承的润滑剂容易恶化，从而不能施展原有的功能。在这种状态下，自然会发生金属间接触。

然而，如同由金属间接触导致的金属间磨损行为，由摩擦导致的高温引起的金属间焊合与由高接触压力引起的金属的塑性变形一起发生。因而，轴承以及其相对部(轴)受到异常磨损，从而轴和轴承的整个系统受损。

发明内容

本发明致力于解决现有技术中出现的问题。本发明的目的是开发一种耐磨损材料并使用该耐磨损材料制造衬套类型的轴承，该材料具有低摩擦和高接触压力特性，并且当发生轴承和轴摩擦时由于体现低摩擦特性所以也不会引起高接触压力下的塑性变形。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种用于轴承的组合物，包括：基于组合物的总重量，0.7wt％到10wt％的镍(Ni)；0.01wt％到0.5wt％的硅(Si)；0.005wt％到0.4wt％的硼(B)；0.01wt％到1.0wt％的碳(C)；15wt％到25wt％的铜(Cu)；以及余下的Fe。根据本发明的实施例，基于组合物的总重量，该组成可以进一步包括0.03wt％到1.5wt％的铬(Cr)。

根据本发明的实施例，轴承包括衬套类型的轴承，该轴承包括具有内直径部的主体，轴可被旋转地安装进该主体。

这里，应用到轴承的轴并不特别限定于其类型。例如，轴可以包括由铁或钢制成的轴。

进一步地，本发明提供一种衬套类型的轴承，该轴承包括具有内直径部的主体，轴可被旋转地安装进该主体，并且该轴承由组合物形成，该组合物包括：基于组合物的总重量，0.7wt％到10wt％的镍(Ni)；0.01wt％到0.5wt％的硅(Si)；0.005wt％到0.4wt％的硼(B)；0.01wt％到1.0wt％的碳(C)；15wt％到25wt％的铜(Cu)；以及余下的Fe。根据本发明的实施例，轴承可以由进一步包括基于组合物的总重量的0.03wt％到1.5wt％的铬(Cr)的组合物制造。

轴承优选地是通过烧结组合物形成的烧结体。根据本发明的实施例，轴承可以包括基于轴承的整个体积的15vol％到25vol％范围内的孔。在轴承是通过烧结形成的情况下，轴承有利地形成其中的孔。

在本发明的轴承中，将润滑剂注入孔中，并且因此能够减小当使用轴承时与轴之间的不必要的摩擦力。根据本发明的实施例，轴承可以包含基于轴承的整个体积的15vol％到25vol％范围内的润滑剂。

对于应用于本发明的轴承的润滑剂的类型没有特定的限制。因而，本领域普通技术人员应当理解根据需要可以选择和使用适当的润滑剂。自然地，能够使用商业可用的润滑剂。