[发明专利]一种粉末冶金镶套及其制备方法

说明书

本发明属于粉末冶金技术领域，尤其涉及一种粉末冶金镶套及其制备方法。原料：钢粉90‑97份、铜粉0‑2.5份、石墨0.1‑1份、碳化硅/硅粉0.1‑1份、MnS 0.1‑0.8份、润滑剂0.5‑1.2份、粘结剂0.1‑0.4份；所述的钢粉为Fe 95‑99份、Mo 0.4‑1.7份、C 0‑0.01份。通过采用碳化硅/硅粉作为成核点以及其聚并的特性，促进边缘致密化，提高材料的致密度及摩擦性能；提高镶套的性能及使用寿命。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，尤其涉及一种粉末冶金镶套及其制备方法。

背景技术

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。

新能源汽车用电动机轴承的承载套，即镶套，与轴承间隙配合，因电动机的特性，运转时产生大量的热，会导致轴长度产生较大的变化，轴承在镶套内滑动，抵消轴的长度变化。因此要求镶套有一定的承载能力，并且需要耐磨；现有电机镶套以45#钢进行调质处理后加工，加工量大，额外的热处理浪费能源及材料；粉末冶金工艺生产，无需热处理。

发明内容

针对现阶段新能源汽车电动机的镶套存在的问题，本发明通过采用碳化硅/硅粉作为成核点以及其聚并的特性，促进边缘致密化，提高材料的致密度及摩擦性能。另外在烧结过程中采用加压的方式，促使材料非晶化，然后再形成合金，进一步增加材料的耐磨性能，提高镶套的性能及使用寿命。

本发明的技术方案如下：

一种粉末冶金镶套，包括以下重量份数的原料：钢粉90-97份、铜粉0-2.5份、石墨0.1-1份、碳化硅/硅粉0.1-1份、MnS 0.1-0.8份、润滑剂0.5-1.2份、粘结剂0.1-0.4份；所述的钢粉为Fe 95-99份、Mo 0.4-1.7份、C 0-0.01份。

优选地，还包括镍粉，所述的镍粉的加入量为0-4份。

优选地，所述的粘结剂为：丁烯-丙烯共聚物。

上述粉末冶金镶套的制备方法，包括以下步骤：

（1）混料、压制：称取钢粉、铜粉、石墨、1/2碳化硅/硅粉、MnS、润滑剂、2/3粘结剂，混合均匀后压制成型；然后表面混匀剩余碳化硅/硅粉、粘结剂，压制成型；

（2）烧结硬化：氮气或氩气氛围下1000-1200℃下烧结20-40min；然后在氮氢混合气氛中于1000-1200℃下烧结20-40min, 段增加循环装置，冷却速度至1-3℃/s；

（3）浸防锈水：将步骤（2）的产品放入防锈水中；

（4）精加工：按设计要求进行精车加工；

（5）二次浸防锈水：对加工件再次放入防锈水中，烘干，即得成品。

优选地，所述步骤（2）中部分碳化硅/硅粉为碳化硅/硅粉质量的1/3-2/3；部分粘结剂为粘结剂质量的1/2-3/4。

优选地，所述的步骤（4）过程替换为：整形，按设计要求进行整形加工。

本发明采用碳化硅/硅粉作为烧结过程中粘结剂及润滑剂处理产出的气泡的成核点，以及其聚并的特性，促进边缘致密化，提高材料的致密度及摩擦性能。另外在烧结过程中采用加压的方式，促使材料非晶化，然后再形成合金，进一步增加材料的耐磨性能，提高镶套的性能及使用寿命。

本发明的有益效果