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粉末冶金軸承怎樣提高耐磨性能?

2016-05-05 13:51   來(lái)源:    0

    粉末冶金軸承是粉末冶金壓制工藝做成的,耐磨性,從目前的應(yīng)用條件來(lái)還是有所提高的。耐磨性是與材質(zhì)的硬度相關(guān),粉末冶金產(chǎn)品可以通過(guò)熱處理獲得預(yù)設(shè)的硬度。那么粉末冶金軸承怎樣提高耐磨性能呢?民鑫小編圍繞這個(gè)問(wèn)題與大家一起探究下吧:


   一、粉末冶金制品的硫化處理


   (一)硫化處理的目的


    硫化處理在粉末冶金制品中作為減摩材料應(yīng)用時(shí),以鐵基含油軸承的應(yīng)用最為廣泛。燒結(jié)含油軸承(含石墨量1%—4%)制造工藝簡(jiǎn)單、成本低,在PV〈18~25公斤·米/厘米 2·秒情況下,可代替青銅,巴氏合金等減摩材料。但在繁重的工作條件下,如摩擦表面上滑動(dòng)速度過(guò)高和單位負(fù)荷較大時(shí),則燒結(jié)零件的耐磨性能和壽命會(huì)迅速降低。為了提高多孔鐵基減摩零件的減摩性能,降低摩擦系數(shù),提高工作溫度以擴(kuò)大其使用范圍,采用硫化處理是一種值得推廣的方法。


    硫及大部分硫化物都具有一定的潤(rùn)滑性能。硫化鐵就是一種良好的固體潤(rùn)滑劑,特別是在干摩擦的條件下,硫化鐵的存在,具有很好的抗咬合性。粉末冶金鐵基制品,利用其毛細(xì)孔可以浸漬相當(dāng)多的硫,經(jīng)過(guò)加熱可使硫與孔隙表面的鐵生成硫化鐵,它均勻地分布于制品的各處,在摩擦表面上起著良好的潤(rùn)滑作用,并可以改善切削加工性能。硫化處理后的制品,其摩擦和切削表面都顯得很光滑。


    多孔燒結(jié)鐵經(jīng)硫化處理后,最突出的作用是具有很好的干摩擦性能。在無(wú)油潤(rùn)滑的工作條件下(即不準(zhǔn)加油或無(wú)法加油),是一種令人滿(mǎn)意的自潤(rùn)滑材料,并且有很好的抗咬合性,減少啃軸現(xiàn)象。此外,這種材料的摩擦特性與一般減摩材料不同。一般材料隨著比壓的增加,摩擦系數(shù)開(kāi)始變化不大,當(dāng)比壓超過(guò)一定值后,摩擦系數(shù)急劇增加。而經(jīng)過(guò)硫化處理后的多孔燒結(jié)鐵,其摩擦系數(shù)在很大比壓范圍內(nèi)隨其比壓增加反而下降。這就是減摩材料一種可貴的特性。經(jīng)硫化處理后的燒結(jié)鐵基含油軸承,可在250℃以下順利地工作。 


                  粉末冶金含油軸承



   (二)硫化處理工藝


    硫化處理的工藝比較簡(jiǎn)單,不需要專(zhuān)門(mén)的設(shè)備,其工藝為:

   

    將硫放入坩堝中加熱熔化,溫度控制在120~130℃時(shí),此時(shí)硫的流動(dòng)性較好,若溫度過(guò)高,則不利于浸漬。將需要浸漬的燒結(jié)制品先預(yù)熱至100~150℃,然后將制品浸入熔化的硫液中,浸漬3~20分鐘,未預(yù)熱的制品浸漬25~30分鐘。視制品的密度,壁厚及所需浸入量來(lái)決定浸漬時(shí)間。密度低、壁厚薄的浸漬時(shí)間可少;反之亦然。浸完后取出制品,流盡剩余的硫。最后,將浸漬過(guò)的制品放入爐內(nèi),通氫保護(hù),亦可以用木炭保護(hù),加熱到700~720℃保溫0.5~1小時(shí),此時(shí),浸入的硫與鐵作用生成硫化鐵。對(duì)于密度為6~6.2克/厘米3的制品,硫進(jìn)入量約為35~4%(重量百分比)。加熱焙燒是為了使浸入零件孔隙中的硫形成硫化鐵。

   

   硫化處理后的燒結(jié)制品,可進(jìn)行浸油和精整等處理。


   (三)硫化處理的應(yīng)用舉例


    1、面粉機(jī)軸套 該軸套安裝在兩根軋輥兩端,共四個(gè)套。軋輥壓力為280公斤,轉(zhuǎn)速為700~1000轉(zhuǎn)/分(P=10公斤/厘米2,V=2米/秒)。原采用錫青銅軸套,用甩油圈潤(rùn)滑。現(xiàn)改用密度為5.8克/厘米3、含S量為6.8%的多孔燒結(jié)鐵代替,可不用原潤(rùn)滑裝置,只需開(kāi)車(chē)前滴幾滴油,連續(xù)工作40小時(shí),軸套溫度才40℃左右;磨面粉12000公斤,軸套仍正常工作。


    2、牙輪鉆小軸套 牙輪鉆是石油鉆探的重要工具,此鉆油頂部有個(gè)滑轉(zhuǎn)軸套,受壓力極大(壓力P=500公斤力/厘米2,速度V=0.15米/秒),并有強(qiáng)烈的震動(dòng)和沖擊。


                             粉末冶金銅質(zhì)含油軸承



    二、粉末冶金制品的浸油處理  


    粉末冶金多孔減摩制品浸油是一道重要的工序,可以增加粉末冶金制品的抗腐蝕性、提高耐磨性,延長(zhǎng)其使用壽命。鐵基含油軸承燒結(jié)后進(jìn)行浸油處理,潤(rùn)滑油即進(jìn)入制品孔隙中,當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),與套發(fā)生動(dòng)摩擦,生熱,使軸承溫度上升,油遇熱膨脹,從孔隙中流出到軸與軸套之間起到自動(dòng)供油,形成的油膜起潤(rùn)滑減摩作用。浸油也能防止制品被氧化。油方法可分普通浸油、加熱浸油和真空浸油。


    普通浸油:把清洗干凈的燒結(jié)制品放入機(jī)油(一般為20~30號(hào)機(jī)油)中浸泡。油在制品的毛細(xì)管力作用下,浸入到制品的孔隙中。此法浸油效率低、浸油時(shí)間長(zhǎng),需幾小時(shí),用在含油率不高的制品中。


    加熱浸油:把清除干凈的燒結(jié)制品放入80~120℃熱油中浸泡1小時(shí)。由于制品受熱,連通孔隙中的空氣膨脹,使一部分空氣被排除。冷卻后,剩余部分的空氣又收縮,把油吸入到孔隙中。由于熱油的流動(dòng)性好,潤(rùn)滑性高,因而可有更多的油浸入到制品中。該浸油方法效率比普通浸油率高。


    真空浸油:把清理干凈的燒結(jié)制品放入真空箱內(nèi),密封抽空至-720毫米Hg,然后向真空箱內(nèi)放入機(jī)油,再加熱至80℃,保持20~30分鐘。由于制品連通孔隙中的空氣被抽出,機(jī)油可在10分鐘之內(nèi)浸入制品中。這種方法浸油效率高、速度快。此法的另一種形式,是先把放有制品的真空箱內(nèi)的空氣抽出,然后把預(yù)熱過(guò)的油通入真空箱中,將制品覆蓋起來(lái),再使真空箱與大氣接通,油即較快地浸入到制品孔隙中。


    三、涂蠟


    一般粉末冶金制品均具有多孔特性,與空氣等接觸界面較大,容易發(fā)生銹蝕現(xiàn)象,特別是沿海多雨地區(qū),空氣濕度大,制品的腐蝕更為嚴(yán)重。在有些情況下,不僅制品表面受到腐蝕,連內(nèi)部連通孔隙的表面也會(huì)受到腐蝕,嚴(yán)重地影響其使用性能,甚至造成報(bào)廢。


    為了防止和減少鐵基制品的腐蝕,在浸油后還必須進(jìn)行表面涂臘,以隔絕制品與外界的接觸。這樣,在制品長(zhǎng)途運(yùn)輸或較長(zhǎng)時(shí)間的保存(按規(guī)定,制品在六個(gè)月之內(nèi)不得銹蝕),不致銹蝕。粉末冶金制品的涂臘工藝是,把臘放入上臘筒內(nèi),加熱到60~80℃,使臘熔化,將清理干凈的制品浸入臘液中,并立即取出,即在制品表面上涂上一層均勻的臘,涼后方可包裝。臘液是由石蠟和凡士林組成,按季節(jié)不同有不同配比。加凡士林的目的是提高臘液干后的牢度,不致開(kāi)裂。氣溫高時(shí)凡士林可少加,氣溫低時(shí)可適當(dāng)提高凡士林的配比。一般采用凡士林20%,石蠟80%。


    四、包裝


    合適的包裝,是為了保護(hù)粉末冶金制品在儲(chǔ)存、運(yùn)輸過(guò)程中不致?lián)p壞、變質(zhì),是粉末冶金生產(chǎn)中最后一道工序。如果包裝不好會(huì)導(dǎo)致最后產(chǎn)品的損失,應(yīng)該說(shuō)是十分可惜的。


    包裝的方法是:將制品涂臘后,以防銹紙包裝,將若干件包好裝入一盒,每盒應(yīng)放上合格證及使用說(shuō)明書(shū)。盒外標(biāo)明制造廠廠名及地址、產(chǎn)品名稱(chēng)、型號(hào)及數(shù)量、產(chǎn)品尺寸及規(guī)格。切不能將不同規(guī)格型號(hào)產(chǎn)品誤裝和混裝。而后將若干盒裝入一箱,箱子周?chē)仨殙|上防潮紙,每箱重量不能超過(guò)50公斤。箱外應(yīng)標(biāo)明制造廠廠名及地址、產(chǎn)品名稱(chēng)、型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量。同時(shí)應(yīng)標(biāo)明裝箱日期,最后貼上“小心輕放、注意防潮”標(biāo)記。


    以上四種方法都能有效的提高粉末冶金軸承的耐磨性,粉末冶金軸承孔隙率愈高,儲(chǔ)油愈多,但孔隙愈多,其強(qiáng)度愈低等優(yōu)勢(shì)越來(lái)越多受廠商喜歡,如需了解更多粉末冶金的知識(shí)可進(jìn)入民鑫官網(wǎng)了解。

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