CN104963950A - 粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承，包括以下质量分数的各组分：Sn元素粉末70～85％，复合石墨粉5～10％，余量为铜。本发明提供了一种粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承，采用添加铜包石墨粉作为固体润滑剂，使得Cu-Sn合金分布在低温状态下更加容易结合，且石墨混合均匀，不易偏析。该轴承旋转时，润滑油自动快速吸出，形成油膜，提高润滑效果，再加之烧结，在Cu颗粒周围形成了润滑层，使旋转轴在轴承内径表面运转时磨擦阻力减少，降低机械滑动噪声；轴承运转中提高了耐磨性，使用寿命超过5000小时。

Description

粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承

技术领域

本发明涉及轴承制造领域，尤其涉及一种粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承。

背景技术

在现代轿车中采用了各种不同的汽油喷射***，它们的供油方区也有所不同，但必须安有电动燃(汽)油泵，它的主要任务是供给燃(汽)油***足够的具有一定压力的燃(汽)油。由于汽油泵装在油箱内，浸在汽油中，而汽油又是一种有机溶液，可以溶解油等水无法溶解的物质。粉末冶金含油轴承是由于泵吸作用，将轴承中含浸油吸出形成边界润滑。如何解决两者的冲突，目前通常是在铜粉中添加石墨和浸高粘度的润滑油，但该方法制造的轴承由于石墨的量较多，材料极易偏析，石墨在汽油中析出，且汽油溶解轴承中的含浸油，污染油泵，降低汽油泵寿命。若要保证汽油泵电机的使用寿命5000小时，还需要解决电机的润滑***及汽油不能溶解轴承的含浸油的种类；材料中石墨如何不被析出。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明的目的是提供一种粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承，解决了背景技术中电机的润滑***及汽油不能溶解轴承的含浸油的种类；材料中石墨如何不被析出等问题。

本发明提供一种粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承，包括以下质量分数的各组分：Sn元素粉末70～85％，复合石墨粉5～10％，余量为铜。

本发明提供了一种粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承，采用添加铜包石墨粉作为固体润滑剂，使得Cu-Sn合金分布在低温状态下更加容易结合，且石墨混合均匀，不易偏析。经过混合低温扩散工艺处理，合金分布更均匀，烧结体表面呈海绵状细小通孔，孔隙连通率达95％以上。该轴承旋转时，润滑油自动快速吸出，形成油膜，提高润滑效果，再加之烧结，在Cu颗粒周围形成了润滑层，使旋转轴在轴承内径表面运转时磨擦阻力减少，降低机械滑动噪声；轴承运转中提高了耐磨性，使用寿命超过5000小时。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承的制造方法流程图；

图2为本发明中烧结处理中烧结体温度变化曲线图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本发明提供一种粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承，包括以下质量分数的各组分：Sn元素粉末70～85％，复合石墨粉5～10％，余量为铜。

其中，所述复合石墨粉为铜包石墨粉；采用添加铜包石墨粉作为固体润滑剂，使得Cu-Sn合金分布在低温状态下更加容易结合，且石墨混合均匀，不易偏析。

实施例二：

粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末80％，复合石墨粉8％，余量为铜；所述复合石墨粉为铜包石墨粉。

实施例三：

粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末85％，复合石墨粉10％，余量为铜；所述复合石墨粉为铜包石墨粉。

实施效果：

表1为本发明中粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承含油率、径向压溃强度、表观硬度的测定结果。

表1粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承含油率、径向压溃强度、表观硬度

下面对本发明的粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承与原材料含油轴承在材料耐磨试验机(YQ-001)作耐磨试验，试验含油轴承规格：φ6Xφ12X8，含浸油为YQ-117全氟聚醚润滑油。试验参数：PV值设定为100MPa.m.min^-1,轴运转速度为4000r/min，连续运转。随机取相同的轴承样品在相同的运转环境下，分别试验，检测运行情况，测试结果见表2。

表2耐磨试验

从上述两种含油轴承(材料)试验的表2可以看出：旧材料所采用的轴承材料标准为：MPIF 35标准CTG-1004，该轴承经寿命测试电机在1500小时出现卡死，不能满足汽油泵电机设计要求；新材料所采用材料为本发明应用于汽油泵电机含油轴承材料，该轴承试验1500小时，电机正常，检测轴承磨损量约为2μm,油消耗量约为1.5％，由此推算该轴承使用寿命能达到5000小时以上。

如图1所示，本发明中的粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承通过以下流程图中的步骤进行制备，包括步骤：

S101：粉末混合：将以下重量百分比的原料粉末进行混合，Sn元素粉末70～85％，复合石墨粉5～10％，其余为铜粉末；

S102：低温扩散：将混合均匀后的粉末在扩散炉内通过氮气的保护进行低温扩散；

S103：压制成型：将低温扩散后的粉末置于模具中压制成型，压成压坯；

S104：烧结处理：将上述压坯在N和H还原气氛中，逐渐烧结加热经0.5～1.5小时，升温到300～500℃，再主烧结加热到720～820℃，恒温0.5～1.5小时，然后经0.5～1.5小时逐渐降温冷却至常温，烧结成合金烧结体；

S105：精整和面打：将所述合金烧结体用压模进行压制整型；

S106：浸油处理：将上述压制件置于真空浸油机内进行浸油处理。

其中的复合石墨粉为铜包石墨粉；采用添加铜包石墨粉作为固体润滑剂，使得Cu-Sn合金分布在低温状态下更加容易结合，且石墨混合均匀，不易偏析。

可选的，所述步骤S102中低温扩散温度为：200～400℃，时间为25～35min。

可选的，所述步骤S103中压制压力为150～350MPa，压制密度为5.9～6.2g/cm3。

可选的，所述步骤S106中所述浸油温度为：80～100℃。

可选的，所述含油轴承的含油率为19～24％。

本发明中的粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承的制造方法中通过添加铜包石墨粉作为固体润滑剂，使得Cu-Sn合金分布在低温状态下更加容易结合，且石墨混合均匀，不易偏析。通过上述新旧材料的对比，可以发现采用本发明中的新材料能够满足应用于汽油泵电机轴承材料的需求，并且该轴承旋转时，润滑油自动快速吸出，形成油膜，提高润滑效果，再加之烧结，在Cu颗粒周围形成了润滑层，使旋转轴在轴承内径表面运转时磨擦阻力减少，降低机械滑动噪声；轴承运转中提高了耐磨性，使用寿命超过5000小时。

在本发明上述各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (5)

1.一种粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承，其特征在于，包括以下质量分数的各组分：Sn元素粉末70～85％，复合石墨粉5～10％，余量为铜。

2.根据权利要求1所述的粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承，其特征在于，所述复合石墨粉为铜包石墨粉。

3.根据权利要求1所述的粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承，其特征在于，所述含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末70％，复合石墨粉6％，余量为铜。

4.根据权利要求1所述的粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承，其特征在于，所述含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末80％，复合石墨粉8％，余量为铜。

5.根据权利要求1所述的粉末冶金应用于汽油泵电机含油轴承，其特征在于，所述含油轴承中各元素的重量百分比为：Sn元素粉末85％，复合石墨粉10％，余量为铜。