[发明专利]一种耐高温高速陶瓷轴承的加工方法

说明书

一种耐高温高速陶瓷轴承的加工方法，它涉及轴承加工技术领域。本发明为解决现有轴承在超高温有氧环境下难以适用的问题。加工方法包括制备基材材料；入模；高温烧结；冷却降温；成型加工；装配。本发明用于耐高温高速陶瓷轴承的制备。

技术领域

本发明涉及轴承加工技术领域，具体涉及一种耐高温高速陶瓷轴承的加工方法。

背景技术

目前，在高温环境下，尤其是高温有氧条件下，作为高温转动部件的轴承承担着重要的功能，一方面要承受转定部件的载荷，另一方面要满足高温氧化环境。其技术难点在于，作为轴承的材料要具有优异的高温性能，同时要具有优异的高温抗氧化和抗热冲击性能。其主要技术瓶颈在于缺乏超高温有氧环境下适用的高温轴承装置。而通过采用难熔金属硼化物的陶瓷材料作为高温高速轴承具有耐高温、抗氧化和抗热冲击的特点，可以满足高温环境的使用要求。因此考虑超高温环境使用要求和加工性要求，提出了一种新型的耐高温陶瓷轴承，该轴承可实现高温有氧强酸碱等复杂环境，确保了高转速条件轴承的承载抗氧化一体化设计与制备，提高了轴承的精度和高温润滑性能，并能实现1600℃以上温度的正常运转。

发明内容

本发明为了解决现有轴承在超高温有氧环境下难以适用的问题，进而提出一种耐高温高速陶瓷轴承的加工方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种耐高温高速陶瓷轴承的加工方法包括如下步骤：

步骤一：制备基材材料：将难熔金属硼化物粉末和碳化物粉末放入球磨机中，设置球磨机转速200～250r/min，时间8～10h，将金属硼化物粉末和碳化物粉末充分混合均匀制备成复合粉体；

步骤二：入模：将复合粉体装入模具中，用复合粉体将模具的型腔填充满，并压实；

步骤三：高温烧结：将模具放置在真空热压烧结炉中，开启真空热压烧结炉，真空热压烧结炉温度升至1800～2000℃，炉内真空度达到10^-3Pa后，保温保压烧制1h；

步骤四：冷却降温：烧制完成后关闭真空热压烧结炉，模具在真空热压烧结炉内自然冷却10h后，将模具取出；

步骤五：成型加工：将模具内的基材取出，根据轴承各个构件的图纸尺寸，包括轴承内圈、轴承外圈、保持架和滚子，对基材进行成型加工，加工时对于构件的型线为直线型的加工面，采用线切割的方式进行加工，对于构件的型线为非直线型的加工面，采用精密电火花成型机进行加工；

步骤六：装配：将加工后的轴承内圈、轴承外圈、保持架和滚子进行装配成型。

本发明与现有技术相比包含的有益效果是：

(1)本发明的轴承耐温范围广，可在室温～1600℃或更高温度下使用，满足超高温环境的使用需求。

(2)本发明的轴承环境适应性强，可满足高温、有氧、烟雾、强酸、强碱等复杂环境要求。

(3)本发明的轴承可实现高速(3000转/分钟)的运转。

附图说明

图1是本发明实施例1中ZrB₂-SiC陶瓷的SEM图；

图2是本发明实施例1中ZrB₂-SiC陶瓷氧化考核后的SEM图；

图3是本发明实施例1中ZrB₂-SiC陶瓷氧化后的XRD图；

图4是本发明实施例1中硼化锆高温高速陶瓷轴承的主视图；

图5是本发明实施例1中硼化锆高温高速陶瓷轴承去掉轴承内圈和轴承外圈后的轴测图。

具体实施方式