[发明专利]一种低速式自润滑高温滚动轴承及其制造方法

摘要

本发明公开了一种低速式自润滑高温滚动轴承，包括轴承内圈、第一高温自润滑耐磨层、保持架、滚动体、第二高温自润滑耐磨层及轴承外圈；第一高温自润滑耐磨层设于轴承内圈外壁上，保持架设于第一高温自润滑耐磨层外壁上，第二高温自润滑耐磨层设于轴承外圈内壁上。本发明还提供了一种低速式自润滑高温滚动轴承的制造方法。本发明制备出的轴承具备强耐高温能力、耐疲劳性能、耐腐蚀性能、高硬度及较好的不沾黏性能。此外，轴承内圈外壁及轴承外圈内壁上的高温自润滑耐磨层与相邻滚动体摩擦产生固体粉末润滑剂，在高温工况下呈现熔融状态，进而在摩擦表面间起到良好的自润滑作用，保持架表面包裹一层固体润滑材料，进一步增强了轴承的自润滑性能。

主权项

1.一种低速式自润滑高温滚动轴承的制造方法，所述低速式自润滑高温滚动轴承包括由内到外依次设置的轴承内圈(1)、第一高温自润滑耐磨层(2)、保持架(3)、滚动体(4)、第二高温自润滑耐磨层(5)以及轴承外圈(6)；所述轴承内圈(1)设于所述轴承外圈(6)内，所述第一高温自润滑耐磨层(2)设置于所述轴承内圈(1)的外壁上，所述保持架(3)设于所述第一高温自润滑耐磨层(2)的外壁上，所述滚动体(4)设置于所述保持架(3)上，所述第二高温自润滑耐磨层(5)设置于所述轴承外圈(6)的内壁上；其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，轴承外圈(6)和轴承内圈(1)的表面渗化处理步骤1.1，将轴承外圈(6)和轴承内圈(1)置于丙酮中超声清洗10‑15min，清洗完毕后再用乙醇冲洗、吹干，得到预处理轴承外圈(6)和预处理轴承内圈(1)；步骤1.2，将铬钛硼多元共渗剂加热熔化，得到盐浴；将预处理轴承外圈(6)和预处理轴承内圈(1)放入盐浴中，于500‑600℃保温2‑5h，使轴承外圈(6)和轴承内圈(1)表面形成共渗层，保温完毕取出空冷，得到表面渗化处理的轴承外圈(6)和表面渗化处理的轴承内圈(1)；其中，所述铬钛硼多元共渗剂由以下质量份数的组分组成：供铬钛剂3‑5份、氟化钠0.5‑1份、硼酸钠5‑10份、氢氧化钠1‑3份、氰酸钠70‑90份；所述供铬钛剂包含铬‑铁合金和钛‑铁合金，且所述供铬钛剂中所含铁、铬、钛质量比为1：3‑5：1‑2；步骤2，制备第一高温自润滑耐磨层(2)和第二高温自润滑耐磨层(5)步骤2.1，按照重量份称取组成高温自润滑耐磨层材料的原料，其中，所述高温自润滑耐磨层材料由以下重量份数的组分组成：铜粉20‑30份、钛粉20‑25份、碳粉20‑25份、石墨3‑5份、二氧化钼3‑5份、氮化硼3‑5份、纳米陶瓷粉3‑5份、纳米聚四氟乙烯5‑10份、全氟烷基聚醚油3‑5份；步骤2.2，将步骤2.1中称取的铜粉、钛粉、碳粉、石墨、二氧化钼、氮化硼混合后粉碎，过300目筛，然后往其中加入步骤2.1中称取的纳米陶瓷粉，混合均匀后得到混合原料粉；步骤2.3，将步骤2.1中称取的纳米聚四氟乙烯与非离子表面活性剂按照1g：5ml的比例分散均匀，得到聚四氟乙烯分散液；步骤2.4，将步骤2.1中称取的全氟烷基聚醚油、步骤2.2中的原料粉、步骤2.3中的聚四氟乙烯分散液混合并搅拌均匀，得到镀层材料；步骤2.5，将表面渗化处理的轴承外圈(6)和表面渗化处理的轴承内圈(1)置于真空镀膜仪中，然后将步骤2.4中得到镀层材料的分别镀到轴承内圈(1)的外壁上以及轴承外圈(6)的内壁上，再将镀有镀层材料的轴承外圈(6)和轴承内圈(1)置于氢气气氛炉内，在氢气气氛下升温速率控制在10‑20℃/min升温至400‑1000℃，保温时间为2‑6h，随炉冷却，得到镀有第一高温自润滑耐磨层(2)的轴承内圈(1)和镀有第二高温自润滑耐磨层(5)的轴承外圈(6)；步骤3，保持架(3)的塑化定型处理步骤3.1，按照重量份称取组成固体润滑材料的原料，其中，所述固体润滑材料由以下重量份数的组分组成：石墨3‑5份、二氧化钨3‑5份、氮化硼3‑5份、聚四氟乙烯5‑10份、聚苯硫醚3‑5份、聚醚酰亚胺3‑5份；步骤3.2，将步骤3.1中称取的聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺混合、粉碎后过100目筛，得到混合有机原料，将混合有机原料于300‑350℃下熔融，得到熔融有机原料；步骤3.3，将步骤3.1中称取的石墨、二氧化钨、氮化硼混合后粉碎，过300目筛，得到混合无机原料，将混合无机原料加入步骤3.2制备出的熔融有机原料中，然后以1000‑1500r/min的转速搅拌20‑30min，得到处理好的固体润滑材料；步骤3.4，将保持架(3)浸入处理好的固体润滑材料中，于300‑350℃下保温10‑15min，然后冷却至室温，使固体润滑材料包裹保持架(3)，得到塑化定型处理的保持架(3)；步骤4，轴承的组装将步骤2.5得到的轴承外圈(6)、轴承内圈(1)、步骤3.4得到的保持架(3)以及滚珠按常规工艺装配，得到低速式自润滑高温滚动轴承。