CN108278894A - 一种制作自润滑工件的真空烧结炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种制作自润滑工件的真空烧结炉，包括：真空炉体；所述真空炉体连通有排气设备；位于所述真空炉体内的炉胆，所述炉胆上设有用于烧结自润滑工件的加热元件；与所述炉胆连接的施压机构；所述施压机构能对所述自润滑工件的表面施加压力。所述炉胆内还设有用于支撑所述自润滑工件下表面的支撑座；所述施压机构包括位于所述炉胆内且能对所述自润滑工件上表面下压的压头、与所述压头连接的推动组件；所述推动组件包括：穿设在所述炉胆的胆壁以及所述真空炉体的容器壁上的升降缸套、以及位于所述真空炉体外的气缸。该制作自润滑工件的真空烧结炉实现了一次烧结完成的工艺，减少了多次轧制烧结的繁琐工艺。

Description

一种制作自润滑工件的真空烧结炉

技术领域

本发明属于自润滑工件制作行业领域，尤其涉及一种制作自润滑工件的真空烧结炉，特别适用于制作一种在钢板或钢轴套烧结铜、铁等合金粉末以及含固态润滑剂的复合型双面工件，烧结层厚度一般在1-5mm之间。

背景技术

目前的双金属自润滑轴承采用多种方式制造，比如普通熔融浇铸法、离心浇铸法、网带连续式烧结法等。

普通的熔融浇铸一般是在钢板的表面浇铸融化后的锡青铜663，该熔融浇铸法较为多见，但他的缺点是双层的粘结强度较差，浇铸的材料分子结构松散，耐磨性较差，且无法在表面耐磨层形成多孔组织，使表面内部含油，所以不能达到双面摩擦时实现自动供油的目的。

离心浇铸法也为在表面浇铸锡青铜663，离心浇铸法较为多见，一般用于轴套类零部件的制作，产品局限性较差，离心浇铸所浇铸的产品的致密性比较一致，分子结构紧密，但由于旋转的左右，损耗比较大，生产成本比较高，且也没有办法实现浇铸的内部实现多孔组织，同时也不能达到摩擦层面自动供油的目的。

网带连续式烧结法主要有如下缺点：

1、由于网带炉的工件是始终保持在运行状态，烧结表面的粉末始终保持在松散的状态没有办法在上部给予压力压紧，所以烧结层的分子结构松散，不能致密化，故在烧结制作该产品的过程中还需进行冷轧制过程，并进行多次烧结和轧制，所以一方面工艺繁琐，另一方面也大大浪费了能耗，增加了生产成本。

2、由于烧结时是在高温工件自由状态下实现，所有所烧结的产品包括基材和烧结层往往会产生很大的变形量，给金加工带来了很大的麻烦，且由于变形量的增加损耗也随之加大。

3、由于烧结后的轧制，导致内部的含油微孔堵塞，无法将油渗入其中，故在滑板运行摩擦过程中也不会有油从表层渗出，故增加了运行过程中的咬合和抱死的概率。

4、制作减磨自润滑滑板的不光是需要烧结层的耐磨还需要使烧结层成为微观的多空状态，烧结完成的烧结层通过真空浸油处理实现自动含油，当减磨自润滑板在进行摩擦运动时会在表面产生一定的负压，是含油的内部自动析出。

基于上述的烧结要求，烧结时烧结面压力的控制是非常严格的。故一方面需要烧结层给予一定的压力，且目前烧结层表面的压力控制未见其有这方面的报道，而且由于多次的烧结和轧制，生产成本相当高昂，市场竞争力较差。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明是提供一种制作自润滑工件的真空烧结炉，使自润滑工件的表面在有压力的状态下进行致密化烧结，实现了一次烧结完成的工艺，减少了多次轧制烧结的繁琐工艺。

本发明采用的技术方案如下：

一种制作自润滑工件的真空烧结炉，包括：

真空炉体；所述真空炉体连通有排气设备；

位于所述真空炉体内的炉胆，所述炉胆上设有用于烧结自润滑工件的加热元件；

与所述炉胆连接的施压机构；所述施压机构能对所述自润滑工件的表面施加压力。

作为一种优选的实施方式，所述炉胆内还设有用于支撑所述自润滑工件下表面的支撑座；

所述施压机构包括位于所述炉胆内且能对所述自润滑工件上表面下压的压头、与所述压头连接的推动组件；所述推动组件包括：穿设在所述炉胆的胆壁以及所述真空炉体的容器壁上的升降缸套、以及位于所述真空炉体外的气缸；所述升降缸套的一端连接所述气缸、另一端连接所述压头。

作为一种优选的实施方式，多个所述施压机构沿第一方向排列；多个所述支撑座沿所述第一方向排列。

作为一种优选的实施方式，所述压头以及支撑座均为石墨材质；所述加热元件包括石墨、钼或MoSi2中的至少一种。

作为一种优选的实施方式，所述气缸连接有气压控制阀；所述气压控制阀能控制所述气缸的压力，进而调节所述压头向所述自润滑工件的表面压力。

作为一种优选的实施方式，还包括PID控制器、以及测温组件；所述测温组件能够检测所述炉胆内的烧结温度；所述PID控制器与所述测温组件、所述加热元件相连接，以根据所述测温组件检测的烧结温度控制所述加热元件的加热温度。

作为一种优选的实施方式，还包括：风冷单元；所述风冷单元通入所述真空炉体的内部；所述炉胆上设有与真空炉体内部相通的进气口、以及与换热器相通的出气口；所述风冷单元能将所述换热器冷却后的气体经所述进气口重新输入炉胆内。

作为一种优选的实施方式，所述风冷单元包括风机、以及冷却气源；所述冷却气源与所述炉胆内部连通，以向炉胆内输入惰性气体；所述风机能驱动气体通过所述进气口输入炉胆内。

作为一种优选的实施方式，还包括水冷单元，所述真空炉体的长度方向与水平面平行；所述真空炉体具有容器外壁、以及容器内壁；所述容器外壁和容器内壁之间设有第一水冷间隙；

所述排气设备包括检测真空炉体内真空度的真空计、与所述真空炉体相连通的真空泵以及用于对所述真空泵冷却的水冷组件；所述风机还设有双层电机罩；所述双层电机罩具有第二水冷间隙；

所述水冷单元与所述第一水冷间隙、第二水冷间隙、以及所述水冷组件相连通，以向所述所述第一水冷间隙、第二水冷间隙、以及所述水冷组件供应冷水。

作为一种优选的实施方式，所述排气设备能使所述真空炉体内的真空度达到6*10^-1Pa至7*10^-1Pa。

作为一种优选的实施方式，所述真空炉体包括筒体、以及盖合在筒体一端的盖体；所述盖体与所述筒体之间采用铰链连接，并通过锯齿形锁圈锁紧；所述炉胆的胆壁上设有保温层；所述施压机构与所述炉胆的连接位置设有密封结构。

有益效果：

本实施方式所提供的制作自润滑工件的真空烧结炉通过设有施压机构，利用施压机构在烧结工件的表面施加压力，使工件表面在有压力的状态下进行致密化烧结，实现了一次烧结完成的工艺，减少了多次轧制烧结的繁琐工艺。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

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

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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施方式提供的一种制作自润滑工件的真空烧结炉结构示意图；

图2是图1的剖面图；

图3是图1的纵剖面图；

图4是图1的施压机构结构示意图；

图5是本发明实施方式提供的一种制作自润滑工件的真空烧结方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图4，本发明实施方式中提供一种制作自润滑工件的真空烧结炉结构示意图。其中，自润滑工件22包括但不限于自润滑轴承、自润滑滑板。该制作自润滑工件的真空烧结炉包括：真空炉体；所述真空炉体连通有排气设备；位于所述真空炉体内的炉胆5，所述炉胆5上设有用于烧结自润滑工件22的加热元件26；与所述炉胆5连接的施压机构；所述施压机构能对所述自润滑工件22的表面施加压力。

本实施方式所提供的制作自润滑工件的真空烧结炉通过设有施压机构，利用施压机构在烧结工件22的表面施加压力，使工件22表面在有压力的状态下进行致密化烧结，实现了一次烧结完成的工艺，减少了多次轧制烧结的繁琐工艺。

同时，本实施方式所提供的制作自润滑工件的真空烧结炉通过设有真空炉体，并将炉胆5设置于真空炉体内，实现了在真空全密闭状态下烧结，无需气氛保护，这一方面减少保护气体的损耗，另一方面烧结时没有对外排放，实现了无污染和环境清洁，以及避免使用氢气不安全因素的产生。

另外，本实施方式所提供的制作自润滑工件的真空烧结炉通过设有真空炉体为自润滑工件22的烧结提供真空环境，利用该真空环境通过真空浸油的方式使自润滑工件22内部含油量增加，当工件22在双面摩擦的情况下表面形成微负压，使内部的油自动溢出。

在本实施方式中，施压机构能够对自润滑工件22的表面施加机械压力。所述炉胆5内还设有用于支撑所述自润滑工件22下表面的支撑座25。其中，所述施压机构包括位于所述炉胆5内且能对所述自润滑工件22上表面下压的压头8、与所述压头8连接的推动组件；所述推动组件包括：穿设在所述炉胆5的胆壁以及所述真空炉体的容器壁上的升降缸套13、以及位于所述真空炉体外的气缸14。所述升降缸套13的一端连接所述气缸14、另一端连接所述压头8。

进一步的，多个所述施压机构沿第一方向排列；多个所述支撑座25沿所述第一方向排列。其中，第一方向可以为真空炉体的长度方向。在本实施方式中，真空炉体为卧式圆筒结构，并通过炉腿21支撑于目标场地位置。所述压头8以及支撑座25均为石墨材质。所述加热元件26包括石墨、钼或MoSi₂中的至少一种。比如，加热元件26可以为硅钼棒、石墨加热带、硅钼加热带。

如图1至图4所示，所述的施压机构在炉胆5内（腔体）的顶部可以设计为多个，施压机构的压头8可以通过石墨材料制作而成。压力使用气缸14作为压力输出，气缸14和石墨材质的压头8之间为设有水冷装置44的升降缸套13。升降缸套13上部通过气缸螺栓和气缸14相连接，石墨压头8中心同样通过螺杆45和升降缸套13相连接。该施加机构依靠气缸14的升降来实现石墨压头8的升降。升降缸套13采用真空密封的方法和真空炉体胆进行密封。

其中，所述气缸14连接有气压控制阀；所述气压控制阀能控制所述气缸14的压力，进而调节所述压头8向所述自润滑工件22的表面压力。气缸14的压力大小由气体压力控制阀来实现对升降气缸14的压力控制，从而达到调节压制烧结表面表面压力的目的。

如图4所示的施压机构，上部是气缸14、中间为升降缸套13，缸套13的中间设计有冷却管路44。该冷却管路44可以包括进水管和回水管。升降缸套13的下部连接有石墨材质的压头8，石墨压头8的中间是连接孔，并通过耐热钢螺栓和升降缸套13相连接。

具体的，升降缸套13连接气缸14。具体的，升降缸套13和气缸14之间可以通过螺杆来实现支撑。所述施压机构与所述炉胆5的连接位置设有密封结构。具体的，升降缸套13和炉胆5之间的真空密封通过炉胆5（也可以称为炉体）上的接口12来实现，升降缸套13穿过该接口12，接口12和升降缸套13之间由密封胶圈来实现密封。真空炉体内部的加热室的压头8为石墨材料制作而成，并使用气缸14作为压力输出，气缸14的压力大小由气体压力控制阀来实现对升降气缸14的压力控制，从而达到调节压制烧结表面表面压力的目的。

所述真空炉体包括筒体6、以及盖合在筒体6一端的盖体23；所述盖体23与所述筒体6之间采用铰链连接，并通过锯齿形锁圈锁紧。所述真空炉体的长度方向与水平面平行；所述真空炉体具有容器外壁、以及容器内壁；所述容器外壁和容器内壁之间设有第一水冷间隙。

在本实施方式中，可以由气缸来控制锁圈的开启和关闭，并可以按钮开关进行操作。炉体的主要开孔有九点测温孔、加热电极孔、热电偶孔、安全阀孔、冲气放气阀孔、高压风机接线孔、换热器孔冷却水孔、压力变送器孔等。

具体的，该真空炉体为卧式圆形，真空炉体的壁可以采用双层钢板结构。该真空炉体可以由中间双层加热的筒体6、双层结构的盖体23构成。盖体23上设有法兰盘11。第一水冷间隙存在于盖体23与筒体6上，第一水冷间隙用于冷却水的流动。为便于冷却水的流动，从而更好的散热，双层夹层（第一水冷间隙）内还设有冷却水导流导向板。

如图1至图3所示，筒体6和盖体23之间由摇臂固定座34、摇臂35相互连接在一起。筒体6上设有充气阀接口31、热电偶接口32、电极接口33和电极37、放气阀38、压力传感器39、安全阀接口（15、36）、换热器接口16、以及炉腿21中的至少一个。其中，压力传感器39可以检测真空炉体内的压力大小。电极37通过电极接口33连接上述加热元件26，从而为加热元件26供电。

具体的，筒体6上的开孔主要包括：用于测量真空炉体温度的九点测温孔、加热电极孔（电极接口33）、热电偶孔（下述测温组件的连接口）、安全阀孔（用于连接安全阀门）、冲气放气阀孔、高压风机接线孔（下述风机连接线孔）、换热器孔冷却水孔、压力变送器孔（所述加热元件26的供电电缆连接该压力变送器孔，以与压力变送器连接）等。

所述排气设备包括检测真空炉体内真空度的真空计、与所述真空炉体相连通的真空泵以及用于对所述真空泵冷却的水冷组件。其中，真空炉体上设有抽真空接口10。真空泵可以包括滑阀泵、旋片泵41、或罗茨泵40。其中，滑阀泵或旋片泵41可以作为前级泵，罗茨泵40可以作为主泵。具体的，该排气设备还可以具有高真空挡板阀43、电磁带放气阀38、手动放气阀38、压差阀、波纹管42等元件。所述排气设备能使所述真空炉体内的真空度达到6*10^-1Pa至7*10^-1Pa。作为优选的，该排气设备所能形成的极限真空度可达6.7*10^-1Pa。

如图2、图3所示，所述炉胆5的胆壁上设有保温层。所述的保温层材料碳毡或石墨毡结构。炉胆5上设有加热元件26、绝缘件3、加热炉床支撑座251、加热元件支撑座252、加热电极4（可以与上述电极37相连接）、压头接口12、石墨压头8、升降缸套13、气缸14、压头8垫板9、和自润滑工件22、冷却风道24、炉床支柱（所述支撑座25）、保温导流板27以及加热供电变压器等。所述的加热元件26材料可以为高纯石墨或钼加热带结构。所述的绝缘件3为99陶瓷件，所述的加热炉床（加热元件26的一种）和压头8材料均为石墨。

在本实施方式中，所述制作自润滑工件的真空烧结炉还包括PID控制器、以及测温组件。所述测温组件能够检测所述炉胆5内的烧结温度；所述PID控制器与所述测温组件、所述加热元件26相连接，以根据所述测温组件检测的烧结温度控制所述加热元件26的加热温度。

具体的，所述加热元件26可以连接可控硅加热调压器。如此，所述加热元件26的供电是以可控硅加热调压器为核心，采用低电压、大电流方式供电，并进行闭环式控制，可实现加热PID参数的制动调节。所述测温组件可以采用测温热电偶，具体的，测温热电偶采用双芯S型（铂铑10-铂）热电偶，一芯用于控温，另一芯用于记录和超温报警。

在本实施方式中，该制作自润滑工件的真空烧结炉还包括：风冷单元；所述风冷单元通入所述真空炉体的内部；所述炉胆5上设有与真空炉体内部相通的进气口、以及与换热器相通的出气口。所述风冷单元能将所述换热器冷却后的气体经所述进气口重新输入炉胆5内。具体的，所述风冷单元包括风机、以及冷却气源；所述冷却气源与所述炉胆5内部连通，以向炉胆5内输入惰性气体；所述风机能驱动气体通过所述进气口输入炉胆5内。该换热器（冷却换热器）安装于真空炉体内，并在风机出风的下游。

在本实施方式中，该制作自润滑工件的真空烧结炉还包括：水冷单元。所述风机还设有双层电机19罩20。双层电机19罩20与筒体6通过法兰18相连接。所述双层电机19罩20具有第二水冷间隙。所述水冷单元与所述第一水冷间隙、第二水冷间隙、以及所述水冷组件相连通，以向所述所述第一水冷间隙、第二水冷间隙、以及所述水冷组件供应冷水。其中，水冷单元可以为循环水泵。

具体的，两极高压电机19与叶轮30安装形成风机。风机的出风口位置或者真空炉体的进风口位置设有风导流装置17。风导流装置17可以设有导流板29。风机叶轮30直接安装在电机19的输出轴上并与筒体6背对盖体23的另一端安装在一起。当自润滑工件22加热完毕后进行冷却时，通过气源利用所述充气阀接口31向炉内充入大约≦1bar的惰性气体，起动风机，气流从风机通过加热室（真空腔室的内部称为加热室）和炉胆5之间的夹缝迅速吹向工件22，从自润滑工件22出来的热气流通过出气口到热交换器28进行冷却，通过热交换器28冷却后的气体又被风机压向自润滑工件22，形成一个循环回路。

同时，利用真空炉体的第一水冷间隙可以使循环对流的惰性气体进一步充分冷却，以加快自润滑工件22的冷却速度。高压风机的电机19的启动采用变频器或软启动的方式，既减少了电机19启动时电流对电网的冲击，又可实现冷却速度的调节。真空炉体内的冷却换热器为全紫铜换热器结构，并采用方形阵列型结构。该冷却换热器的铜管上部有焊接式翅片，有利与热量的吸收，带翅片铜管均匀排列提高吸热的效率。

所述气源不仅能够实现零件的快速冷却，还能够实现加热时提高炉温均匀性之用。气源还可以连接充气阀、电磁微充阀、手动流量控制阀，从而既可控制实现冷却时的快速充气，又可将真空炉体内的真空度通过真空计的设定由PLC控制保持在一定的范围内，来满足保压升温炉温均匀的需要。

该制作自润滑工件的真空烧结炉的电控***（包括上述气体压力控制阀、PID控制器，甚至所述风机控制器、水冷循环泵控制器）可以采用触摸屏工业计算机，用于操作人员实时交互。***的下位机采用可编程序控制器,用于现场传感器件交互信息，实现根据工艺流程自动控制真空炉体设备各部件之运行。该制作自润滑工件的真空烧结炉的操作和监控完全有触摸屏工业计算机来实现，它主要有监控界面、报警界面、自动运行界面、配方界面、手动界面、参数设定、曲线界面7个界面组成。

下面通过详细描述本实施方式的制作自润滑工件的真空烧结炉的工作过程，以便更好地连接本发明。

所述制作自润滑工件的真空烧结炉基本操作如下：手动开炉门，装工件22，关炉门→（条件：参数设定无报警（在参数设定界面设定各项参数：如充气超压压力报警0.2MPa、冷却后锁圈打开的炉内最高温度100度、罗茨泵40启动条件800Pa、炉内温度报警最高温度1200度、加热时最低真空报警真空度133Pa、最低水压压力报警0.1MPa，回水温度报警35度、等）→自动启动按钮开→滑阀泵开(11KW)→主路挡板阀43开(电磁阀)→（条件：真空度800Pa以上）罗茨泵40开(5.5KW)→（条件：真空度在10Pa以上）（加热工艺曲线编好）加热开（150KW）→(加热曲线→运行结束)加热关→主路真空挡板阀43关→罗茨泵40关(5.5KW)→滑阀泵关(11KW)→充气阀开(电磁阀)→(条件:压力选择压力充到位)充气阀关(电磁阀)→风机开(55KW)→(条件:温度在100度以下，设定延时时间到)风机关→(条件:温度在100度以下)放气阀开(电磁阀)→(延时3分钟，压力与大气相等)放气阀关→机组放气阀开(电磁阀)→（延时30秒）机组放气阀关→滑阀泵开(11KW)→主路挡板阀43开(电磁阀)→（延时5分钟） 锁圈开(电磁阀)→（锁圈开到位）滑阀泵关(11KW)→主路挡板阀43关(电磁阀)→工艺完成报警→手动取料关炉。

自动运行过程中如需控制入内压压力的操作为：分压开关开→罗茨泵40关→微充阀开→（手动调节流量开关阀）（条件：真空度达到上线）微充阀关→（条件：真空度达到下线）微充阀开→（条件：真空度达到上线）微充阀关→依次往复循环，如需关闭，分压开关开→（延时1分钟）罗茨泵40开。

请参阅图5，本发明还提供一种制作自润滑工件的真空烧结方法，包括以下步骤：

S1、获取烧结材料；

S2、将所述烧结材料压制形成胚料；

S3、将所述胚料粘贴于烧结基板上；

S4、在真空环境中对所述烧结基板上的胚料烧结，在烧结过程中对所述胚料表面施加压力；

S5、将烧结后形成的工件冷却取出进行浸油处理。

其中，在步骤S1中，所述烧结材料可以为铜合金粉末（其中可以为铜铁合金）。在获取烧结层的铜合金粉末后，将所述铜合金粉末投入混料机进行搅拌混合均匀。再将混合均匀的铜合金粉末进行压制形成胚料。

在所述将所述铜合金粉末压制形成胚料中，压制压力为每平方厘米3-5T/cm²，压制的胚料大小控制在100cm²以内。压制的厚度依据产品的要求，优选的，压制的胚料厚度小于或等于5毫米。在该步骤中，压制的胚料形状为矩形块体、或轴套形状。

在所述将所述胚料粘贴于烧结基板上步骤中，可以利用胶水将所述胚料粘贴于烧结基板（通常为钢板）的表面上。并且，粘贴时胚料与胚料之间（尽量）贴紧。在烧结基板的上表面和下表面均粘贴有胚料，然后将贴好的双层的板料放入烧结炉内烧结。

在步骤S4中，烧结炉提供真空环境。摆放烧结基板时基板的上方和下方均需放置石墨平板。该石墨平板将烧结基板上的胚料全部覆盖。上部依靠烧结炉的压头压紧进行烧结。其中，所述真空环境的真空度达到6*10^-1Pa至7*10^-1Pa。优选的，真空环境的真空度一般要在6.7×10^-1Pa左右。形成真空环境可以采用两级真空泵，有旋片泵或滑阀泵和罗茨泵组成两级抽真空机组。在所述步骤S4中，烧结温度在920度至1000度以内。烧结完成，在烧结炉内通过热交换进行冷却，烧结的产品冷却至100度以下方可取出。

在步骤S5中，将在烧结炉内取出的工件放入真空浸油设备中进行浸油处理。浸油完毕方可金加工形成自润滑工件成品。该制作自润滑工件的真空烧结方法可以利用上述制作自润滑工件的真空烧结炉，当然可以使用其他构造的烧结炉，本实施方式并不以此为限。

本实施方式所提供的制作自润滑工件的真空烧结方法通过采用真空烧结的方式，预先配置一种铜合金粉，该合金粉的主要成分是带有低熔点，在烧结过程中，由于真空的作用，故将易于融化的粉末抽走，形成微观多孔状态。该制作自润滑工件的真空烧结方法主要是利用粉末的自然融化易于形成多孔，如铜铁合金烧结后自然形成的铜包铁的多孔组织等。考虑到烧结的摩擦层的耐磨性，烧结层的配方有着一定的多特性，它不光有能形成微观多孔组织，更重要的是烧结层自身有着很强的耐磨性和抗咬合性。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量（例如温度、压力、时间等）的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (11)

1.一种制作自润滑工件的真空烧结炉，其特征在于，包括：

真空炉体；所述真空炉体连通有排气设备；

位于所述真空炉体内的炉胆，所述炉胆上设有用于烧结自润滑工件的加热元件；

与所述炉胆连接的施压机构；所述施压机构能对所述自润滑工件的表面施加压力。

2.如权利要求1所述的制作自润滑工件的真空烧结炉，其特征在于：所述炉胆内还设有用于支撑所述自润滑工件下表面的支撑座；

所述施压机构包括位于所述炉胆内且能对所述自润滑工件上表面下压的压头、与所述压头连接的推动组件；所述推动组件包括：穿设在所述炉胆的胆壁以及所述真空炉体的容器壁上的升降缸套、以及位于所述真空炉体外的气缸；所述升降缸套的一端连接所述气缸、另一端连接所述压头。

3.如权利要求2所述的制作自润滑工件的真空烧结炉，其特征在于：多个所述施压机构沿第一方向排列；多个所述支撑座沿所述第一方向排列。

4.如权利要求2或3所述的制作自润滑工件的真空烧结炉，其特征在于：所述压头以及支撑座均为石墨材质；所述加热元件包括石墨、钼或MoSi2中的至少一种。

5.如权利要求2所述的制作自润滑工件的真空烧结炉，其特征在于：所述气缸连接有气压控制阀；所述气压控制阀能控制所述气缸的压力，进而调节所述压头向所述自润滑工件的表面压力。

6.如权利要求2所述的制作自润滑工件的真空烧结炉，其特征在于：还包括PID控制器、以及测温组件；所述测温组件能够检测所述炉胆内的烧结温度；所述PID控制器与所述测温组件、所述加热元件相连接，以根据所述测温组件检测的烧结温度控制所述加热元件的加热温度。

7.如权利要求6所述的制作自润滑工件的真空烧结炉，其特征在于：还包括：风冷单元；所述风冷单元通入所述真空炉体的内部；所述炉胆上设有与真空炉体内部相通的进气口、以及与换热器相通的出气口；所述风冷单元能将所述换热器冷却后的气体经所述进气口重新输入炉胆内。

8.如权利要求7所述的制作自润滑工件的真空烧结炉，其特征在于：所述风冷单元包括风机、以及冷却气源；所述冷却气源与所述炉胆内部连通，以向炉胆内输入惰性气体；所述风机能驱动气体通过所述进气口输入炉胆内。

9.如权利要求8所述的制作自润滑工件的真空烧结炉，其特征在于：还包括水冷单元，所述真空炉体的长度方向与水平面平行；所述真空炉体具有容器外壁、以及容器内壁；所述容器外壁和容器内壁之间设有第一水冷间隙；

所述排气设备包括检测真空炉体内真空度的真空计、与所述真空炉体相连通的真空泵以及用于对所述真空泵冷却的水冷组件；所述风机还设有双层电机罩；所述双层电机罩具有第二水冷间隙；

所述水冷单元与所述第一水冷间隙、第二水冷间隙、以及所述水冷组件相连通，以向所述所述第一水冷间隙、第二水冷间隙、以及所述水冷组件供应冷水。

10.如权利要求9所述的制作自润滑工件的真空烧结炉，其特征在于：所述排气设备能使所述真空炉体内的真空度达到6*10^-1Pa至7*10^-1Pa。

11.如权利要求9所述的制作自润滑工件的真空烧结炉，其特征在于：所述真空炉体包括筒体、以及盖合在筒体一端的盖体；所述盖体与所述筒体之间采用铰链连接，并通过锯齿形锁圈锁紧；所述炉胆的胆壁上设有保温层；所述施压机构与所述炉胆的连接位置设有密封结构。