含油軸承作為機(jī)電基礎(chǔ)零件已被廣泛應(yīng)用于汽車、事務(wù)機(jī)械、家電制品、電動(dòng)工具、音響器材、電腦相關(guān)設(shè)備等多種行業(yè)中。不同的工作條件對(duì)含油軸承提出了各種不同的材料和性能要求，比如說(shuō)，一般的電動(dòng)工具用含油軸承對(duì)耐磨性有特別的要求，音響機(jī)械用含油軸承則需要較低的摩擦系數(shù)等等。
GB/T2688中規(guī)定的分為鐵系、鐵碳系、鐵銅碳系、鐵銅系、6-6-3青銅系等7種含油軸承材料已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足各種工況的需求，各軸承生產(chǎn)廠家又參照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)鐵青銅系、鐵黃銅系等材料的軸承。原料粉末的特性很大程度上決定了含油軸承的最終性能，如國(guó)外采用了鍍銅鐵粉為原料的軸承，含油率可以達(dá)到30%，壓潰強(qiáng)度20kg/cm2以上。
下面就結(jié)合揚(yáng)州保來(lái)得在粉末國(guó)產(chǎn)化的過(guò)程中遇到的問(wèn)題談?wù)劕F(xiàn)階段國(guó)產(chǎn)粉末在含油軸承中的應(yīng)用及原料的改進(jìn)需求，請(qǐng)大家參考。
一、還原鐵粉
還原鐵粉作為粉末冶金產(chǎn)業(yè)最重要的原材料，消耗量約占鐵粉總量的70%~80%。自上世紀(jì)八十年代來(lái)還原鐵粉已取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，主要生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝已發(fā)生了結(jié)構(gòu)性的變化，如一次還原從最初的倒焰窯發(fā)展到現(xiàn)在的150米以上的隧道窯，精還原爐也從自制的還原爐到逐漸使用引進(jìn)的進(jìn)口還原爐，破碎機(jī)組也在逐漸引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，最直接的結(jié)果是還原鐵粉的質(zhì)量和性能有了普遍的提高。國(guó)產(chǎn)還原鐵粉我們認(rèn)為仍存在以下問(wèn)題：
1、雜質(zhì)含量高。
國(guó)內(nèi)還原鐵粉大多數(shù)采用鐵鱗作為原料，經(jīng)過(guò)沖洗、粉碎、多道磁選、還原等工藝制成。受鐵鱗來(lái)源的影響，錳、硅等的雜質(zhì)不能在后面的工序中被有效去除，一般成品粉中錳含量0.4%~0.5%，硅含量0.15%以上，酸不溶物含量也在0.40%以上。這些雜質(zhì)作為硬質(zhì)相加劇了粉末成形和燒結(jié)品整形過(guò)程中模具的磨損。通常采用赫格納斯生產(chǎn)的還原鐵粉整形芯棒每50萬(wàn)只更換，而國(guó)產(chǎn)粉芯棒更換的頻率為20萬(wàn)只。
2、顆粒形狀不佳。
鐵粉的表面形狀直接影響壓制后顆粒的相互嵌合，嵌合的多少很大程度上決定著成形性。國(guó)內(nèi)鐵粉生產(chǎn)廠家一般采用普通粉碎設(shè)備對(duì)鐵鱗和海綿鐵進(jìn)行破碎，合批設(shè)備為雙錐形攪拌機(jī)，在破碎和攪拌的同時(shí)破壞了顆粒表面的形貌，使粉末和粉末之間的咬合變少，從而降低了粉末的成形性。
3.氧和碳含量偏高。
由于國(guó)內(nèi)大多數(shù)還原鐵粉受到鐵粉還原爐密封性、保護(hù)氣氛流動(dòng)方向、溫控精確度等方面的限制，成品粉的氧含量一般在0.5%左右，碳含量一般在0.05%左右，大大降低了粉末的壓制性，并很大程度上影響了燒結(jié)活性，降低了壓潰強(qiáng)度；而進(jìn)口還原粉分別控制在0.3%和0.02%以下。
4.松裝比重偏高。
粉末的粒度分布會(huì)對(duì)松比產(chǎn)生很大的影響。由于因?yàn)槭艿椒鬯榧傲６确植嫉挠绊?，鐵粉中細(xì)粉含量特別是325目篩下物國(guó)產(chǎn)還原粉的松比一般情況下偏高，且波動(dòng)較大，給批量生產(chǎn)帶來(lái)了不穩(wěn)定因素。國(guó)外一般用分級(jí)后的粉按一定的粒度分布按比例加入，保證了松比和流動(dòng)性的穩(wěn)定性。
5.含油率偏低。
鐵粉顆粒內(nèi)部的孔隙數(shù)量和大小直接影響著含油軸承的儲(chǔ)油能力和出油速度。鐵鱗還原粉內(nèi)部孔隙較少且細(xì)小，橫截面的孔隙率一般是15~30%，國(guó)外還原鐵粉的顆?？紫堵士蛇_(dá)到40%以上。對(duì)一般的鐵基含油軸承，考慮到成品的強(qiáng)度，其密度一般5.90~6.10 g/cm3，國(guó)產(chǎn)粉的封閉孔隙率一般為6~8%，而進(jìn)口粉為3.5~4.5%。
總之，國(guó)產(chǎn)還原鐵粉在一般要求的軸承中已得到廣泛的應(yīng)用，但隨著5級(jí)、6級(jí)精度軸承的逐步推廣，主機(jī)廠也要求不良品率提高到ppm級(jí)，現(xiàn)階段還原鐵粉的質(zhì)量水平已不能滿足需求，我們希望鐵粉生產(chǎn)企業(yè)能在以下方面有所提高：
1. 改善破碎設(shè)備，發(fā)展螺旋混粉合批機(jī)，盡可能保持鐵粉顆粒表面形狀的不規(guī)則；
2. 保證穩(wěn)定的鐵鱗來(lái)源，并有足夠大的混合能力，改進(jìn)批量之間的穩(wěn)定性；
3. 保證細(xì)粉比例在可控制的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)不通過(guò)增加粗粉比例就能得到低松比；
4. 改善球磨工藝，減少片狀粉的含量，提高顆粒內(nèi)部孔隙率并得到較大的孔隙；
5. 改善成品粉包裝，減少運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中的氧化、結(jié)塊問(wèn)題。
二、霧化銅粉
由于銅的低摩擦系數(shù)和優(yōu)良的抗咬合性，純銅粉、青銅粉與還原鐵粉混合或單獨(dú)使用，用于制作廣泛的使用的鐵銅基、銅基含油軸承，年需求量相當(dāng)巨大。隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，6-6-3青銅粉正逐漸退出市場(chǎng)，電解銅粉也會(huì)逐漸減少，取而代之的是水霧化銅粉、銅錫擴(kuò)散粉或合金粉。國(guó)內(nèi)霧化純銅粉的差距主要有：
1.松比高
國(guó)外先進(jìn)的銅粉生產(chǎn)工藝是將霧化后的粉末進(jìn)行焙燒氧化或研磨氧化，再高溫還原得到類似還原鐵粉內(nèi)部形貌的霧化鐵粉，松比一般在2.3~2.5 g/cm3，而國(guó)內(nèi)現(xiàn)行工藝得到的霧化銅粉松比一般在2.7~3.0 g/cm3，相對(duì)較小的壓縮比導(dǎo)致生坯強(qiáng)度較差；
2.氧含量高
類似于還原鐵粉，受還原爐的局限國(guó)內(nèi)霧化銅粉的氧含量偏高，導(dǎo)致燒結(jié)后的強(qiáng)度偏低且粉末的壓制性較差。
三、青銅粉
由于目前霧化青銅粉的技術(shù)目前還不成熟，現(xiàn)階段用得較多的是銅錫擴(kuò)散粉或銅錫混合粉。國(guó)內(nèi)基于霧化銅粉的擴(kuò)散青銅粉同樣存在松比高、氧含量高、燒結(jié)強(qiáng)度低等缺陷，集中表現(xiàn)在：
1.類似于霧化青銅粉，松比和氧含量比較高；
2.由于錫粉在燒結(jié)時(shí)向表面擴(kuò)散或其他原因，燒結(jié)后產(chǎn)品的表面有“綠”色，影響了產(chǎn)品外觀；
3.燒結(jié)后強(qiáng)度低。一般進(jìn)口粉燒結(jié)強(qiáng)度為21kg/cm2，目前國(guó)產(chǎn)粉僅為17 kg/cm2，相對(duì)低的燒結(jié)強(qiáng)度限制了國(guó)產(chǎn)銅粉使用范圍；
4.燒結(jié)尺寸穩(wěn)定性差。銅粉和錫粉進(jìn)行混合時(shí)，由于錫粉較細(xì)容易產(chǎn)生偏析，導(dǎo)致了燒結(jié)時(shí)同一批次產(chǎn)品有大有小或同一產(chǎn)品變形嚴(yán)重，嚴(yán)重影響到整形后尺寸的精度。
5.封閉孔隙率高。國(guó)產(chǎn)銅粉表面形狀雖然不規(guī)則，但整體看表面比較光滑，顆粒內(nèi)部也沒(méi)有形成孔隙，含油軸承的封閉孔隙率比較高，導(dǎo)致相同密度的產(chǎn)品出現(xiàn)含油率不足的現(xiàn)象。
我們希望國(guó)產(chǎn)銅粉能克服上述問(wèn)題，爭(zhēng)取達(dá)到國(guó)外銅粉的水平，打破在高端銅粉市場(chǎng)進(jìn)口粉一統(tǒng)天下的局面。
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