[发明专利]一种轴承胚料及其制造方法

说明书

一种轴承胚料及其制造方法，该轴承胚料在重量比例为70‑94.7％的铜合金、2‑20％的铋、1‑6％固体润滑剂以及0.1‑4％的硬质颗粒的混合物中，加入2‑4％的锌。本发明提供的轴承胚料能够在不降低材料整体强度和承载能力的前提下，满足摩擦系数要求，不含铅成分，满足了人体健康及环保要求；同时，由于加入了2‑4％的锌，提高材料整体的韧性，提高材料的延伸率，改善材料的加工性能。

技术领域

本发明涉及轴承材料领域，特别是一种轴承胚料及其制造方法。

背景技术

滑动轴承以优质碳素钢为基体，表面烧结青铜粉，适用于重载低速下的摇摆运动、旋转运动，具有摩擦系数低、耐磨性能好，使用寿命长、抗咬合性能好等特点。铜合金表面可以根据工况需要加工出各种形式的油槽、储油坑、油穴等，以适合于无法加油或难以加油的场合。其可以广泛使用于矿山机构、汽车、建筑机械、农用机械，以及轧钢机构等等。传统的双金属滑动轴承是在平面钢板上直接烧结青铜粉成双金属材料后卷制而成双金属滑动轴承。在该传统的双金属滑动轴承中，一般使用铅来作为接触材料，因为铅具有质地柔软，易粘附，抱合性能好与润滑油的亲和性好等特点，所以铅被长期用于润滑减磨材料中特别是在滑动轴承零件中更广泛地被使用。

然而铅是一种重金属，有毒性，对人体健康有危害。科学的发展使人们认识到长期广泛使用含铅产品对环境和人类的健康带来不可忽视的危害，欧盟率先于2003年推出了RoHS指令，要求在电子电器设备中禁止使用或限量使用铅等六种有害物质。随之欧洲、日本、美国也制定了相关法规和严格的程序，禁止含铅汽车零件的使用，并逐步禁止使用含铅的产品。因此，与国际接轨和融合，国内汽车零件无铅化也势在必行。

另外，现有的金属材料在加工过程中，尤其是冲压，卷制等加工工序时，出现裂纹、开裂的现象屡见不鲜，造成产品报废，有些细裂纹甚至无法通过常规的检测方式有效的识别，从而极易造成产品出现早期磨损并最终导致失效的重大质量事故。分析其原因，发现是金属材料的抗拉强度和延展性不佳造成的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可替代铅，且提高材料整体的韧性，提高材料的延伸率，改善材料的加工性能的轴承胚料及其制造方法，以满足上述要求。

一种轴承胚料，包括一个基板，以及烧结于所述基板上的接触层，所述接触层由铜合金、铋、固体润滑剂、锌以及硬质颗粒组成，其中，铜合金的重量占比为70％-94.7％，铋的重量占比为2％-20％，固体润滑剂的重量占比为1％-6％，锌的重量占比为2％-4％，以及硬质颗粒的重量占比为0.1％-4％。

进一步地，所述基板由钢板、不锈钢板和铜板中的任意一种材料制成。

进一步地，所述铜合金为CuSn8Ni1。

进一步地，所述硬质颗粒为氧化铝、碳化硅、二氧化硅等同类材料中的任意一种或者任意几种的混合。

进一步地，所述固体润滑剂可以为石墨、二硫化钼，或二硫化钼与石墨的混合物。

一种轴承胚料的制造方法，其包括如下步骤：

步骤S1：制作接触层材料，所述接触层包括重量占比为70％-94.7％的铜合金，重量占比为2％-20％的铋，重量占比为1％-6％的固体润滑剂，重量占比为 2％-4％的锌，以及重量占比为0.1％-4％的硬质颗粒；

步骤S2：提供一个基板，并将上述的接触层材料散布于该基板上；

步骤S3：对散布有接触层材料的基板进行第一次烧结；

步骤S4：对进行第一次烧结后的具有接触层材料的基板进行压延；

步骤S5：对压延后的具有接触层混合材料的基板进行第二次烧结。

进一步地，所述铜合金的粉末粒径小于180μm。