[发明专利]氮化硅耐磨部件及其制造方法

摘要

一种氮化硅耐磨部件是由氮化硅烧结体形成的，该氮化硅烧结体含有以其氧化物计2-4质量%的用作烧结助剂的稀土元素、以其氧化物计2-6质量%的Al组分、及2-7质量%的碳化硅。该氮化硅烧结体具有1%或更低的孔隙率、800-1000MPa的三点弯曲强度、及5.7-6.6MPa·m1/2的断裂韧度。根据该结构，即使使用金属氮化方法制造的便宜的氮化硅粉末，也可以提供一种氮化硅耐磨部件及制造该部件的方法，该部件具有可与普通氮化硅烧结体相比或更高的机械强度、高的抗磨损特性和滚动寿命，且具有出色的可加工性。

主权项

一种由氮化硅烧结体形成的氮化硅耐磨部件所构成的轴承滚球，所述氮化硅烧结体含有以其氧化物计2‑4质量%的用作烧结助剂的稀土元素、以其氧化物计2‑6质量%的铝Al组分、及2‑7质量%的碳化硅，其中所述氮化硅烧结体具有1%或更低的孔隙率、800‑1000MPa的三点弯曲强度、及5.7‑6.5MPa·m1/2的断裂韧度，其中控制氮化硅粉末，以使其含有2800‑3000ppm的Fe和700‑1200ppm的Ca，其中对所述碳化硅耐磨部件进行研磨加工，并且其中所述氮化硅烧结体由通过金属氮化方法合成的氮化硅原料粉末形成，并且所述铝组分是氧化铝和/或氮化铝，其中在晶界相中形成的粘结聚集部分的最大宽度为5μm或更小，并且其中当氮化硅烧结体具有的破碎强度为150‑200MPa、断裂韧度为5.7‑6.5MPa·m1/2时，由所述氮化硅烧结体形成的耐磨部件制成的、直径为9.35mm的3个滚球被放置在直径为40mm的轨道上，该轨道放在SUJ2钢板的上表面上，并且当所述3个滚球在5.9GPa的最大接触应力下以1200rpm旋转时，定义为在烧结的氮化硅滚球发生剥落前已经过的时间的滚动疲劳寿命为至少400小时。