本發(fā)明屬于合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料，還涉及一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料的制備方法。

背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械設(shè)備的性能要求越來(lái)越高，特別是航空航天、核電站建設(shè)以及海運(yùn)等領(lǐng)域?qū)C(jī)械設(shè)備的性能要求更高。但是現(xiàn)有的軸承作為動(dòng)力傳遞的結(jié)構(gòu)件之一，由于材料所限，耐摩擦能力較弱，即使在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中及時(shí)添加潤(rùn)滑油，也難以長(zhǎng)久使用，其機(jī)械壽命普遍較短，這極大程度上限制了機(jī)械設(shè)備的工作性能。另外，現(xiàn)有軸承的機(jī)械強(qiáng)度也難以滿足特殊工況下機(jī)械設(shè)備高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料，解決了現(xiàn)有的軸承材料機(jī)械強(qiáng)度及耐摩擦能力差的缺點(diǎn)。本發(fā)明的目的還在于提供一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料的制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料，按照質(zhì)量百分比由以下組分組成B4C：4％-8％、Ti：15％-25％、ZrO2：12％-20％、Ni：10％-15％，其余為W，上述組分的質(zhì)量百分比之和為100％。本發(fā)明所采用的另一種技術(shù)方案為：一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料的制備方法，具體包括以下步驟：步驟一、按照質(zhì)量百分比分別稱取均為粉末狀的B4C：4％-8％、Ti：15％-25％、ZrO2：12％-20％、Ni：10％-15％，其余為W，上述組分的質(zhì)量百分比之和為100％；步驟二、將步驟一稱取的組分混合均勻；步驟三、將經(jīng)過(guò)步驟二混合處理的混合料填入成型磨具中壓制成型得到基料；步驟四、將步驟三得到的基料經(jīng)過(guò)燒結(jié)，即得無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，步驟二中利用混粉機(jī)將粉末狀的各組分混合均勻。步驟三中利用粉末壓樣機(jī)將混合料壓制成型。步驟四中燒結(jié)采用真空熱壓燒結(jié)方式，燒結(jié)溫度為1300℃-1420℃。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料及其制備方法采用真空熱壓燒結(jié)的方法制得無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料，該材料不但具有高強(qiáng)度、高硬度以及耐磨損的優(yōu)異性能，同時(shí)具備較好的韌性，適用于制作航空航天、航海以及核電等工業(yè)領(lǐng)域需要的高運(yùn)轉(zhuǎn)強(qiáng)度、性能穩(wěn)定的無(wú)油潤(rùn)滑軸承。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料，按照質(zhì)量百分比由以下組分組成B4C：4％-8％、Ti：15％-25％、ZrO2：12％-20％、Ni：10％-15％，其余為W，上述組分的質(zhì)量百分比之和為100％。實(shí)施例1本發(fā)明提供的一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料的制備方法，具體包括以下步驟：步驟一、按照質(zhì)量百分比分別稱取均為粉末狀的B4C：4％、Ti：25％、ZrO2：20％、Ni：10％，其余為W，上述組分的質(zhì)量百分比之和為100％；步驟二、將步驟一稱取的粉末狀組分放入混粉機(jī)中混合均勻；步驟三、將經(jīng)過(guò)步驟二混合均勻的混合料填入成型磨具中利用粉末壓樣機(jī)壓制成型得到基料；步驟四、將步驟三得到的基料經(jīng)采用真空熱壓燒結(jié)方式進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1300℃，即得無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料。實(shí)施例2本發(fā)明提供的另一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料的制備方法，具體包括以下步驟：步驟一、按照質(zhì)量百分比分別稱取均為粉末狀的B4C：6％、Ti：22％、ZrO2：18％、Ni：14％，其余為W，上述組分的質(zhì)量百分比之和為100％；步驟二、將步驟一稱取的粉末狀組分放入混粉機(jī)中混合均勻；步驟三、將經(jīng)過(guò)步驟二混合均勻的混合料填入成型磨具中利用粉末壓樣機(jī)壓制成型得到基料；步驟四、將步驟三得到的基料經(jīng)采用真空熱壓燒結(jié)方式進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1350℃，即得無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料。實(shí)施例3本發(fā)明提供的另一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料的制備方法，具體包括以下步驟：步驟一、按照質(zhì)量百分比分別稱取均為粉末狀的B4C：7％、Ti：23％、ZrO2：20％、Ni：15％，其余為W，上述組分的質(zhì)量百分比之和為100％；步驟二、將步驟一稱取的粉末狀組分放入混粉機(jī)中混合均勻；步驟三、將經(jīng)過(guò)步驟二混合均勻的混合料填入成型磨具中利用粉末壓樣機(jī)壓制成型得到基料；步驟四、將步驟三得到的基料經(jīng)采用真空熱壓燒結(jié)方式進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1420℃，即得無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料。實(shí)施例4本發(fā)明提供的另一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料的制備方法，具體包括以下步驟：步驟一、按照質(zhì)量百分比分別稱取均為粉末狀的B4C：8％、Ti：25％、ZrO2：12％、Ni：15％，其余為W，上述組分的質(zhì)量百分比之和為100％；步驟二、將步驟一稱取的粉末狀組分放入混粉機(jī)中混合均勻；步驟三、將經(jīng)過(guò)步驟二混合均勻的混合料填入成型磨具中利用粉末壓樣機(jī)壓制成型得到基料；步驟四、將步驟三得到的基料經(jīng)采用真空熱壓燒結(jié)方式進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1420℃，即得無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料。本發(fā)明的一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料的制備方法選用耐高溫、硬度大的B4C，耐蝕性強(qiáng)、抗沖擊性和可燒結(jié)性能優(yōu)良的ZrO2，強(qiáng)度大、比重輕、抗腐蝕的Ti，耐高溫、抗腐蝕、機(jī)械性能優(yōu)良的Ni，硬度大、密度高、熱膨脹系數(shù)小、可塑性強(qiáng)的W一起進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，其中以純Ti粉末和B4C粉末為原料，利用Ti與B4C間的原位反應(yīng)，通過(guò)粉末冶金法制備得到以Ti為基體并包含TiC、TiB和B4C等多種高強(qiáng)度和高耐磨陶瓷相增強(qiáng)體的鈦基復(fù)合材料，由于各類陶瓷相彌散分布在鈦金屬基體中，彼此通過(guò)金屬與陶瓷的原位反應(yīng)界面連接，可有效改善復(fù)合材料的斷裂韌性和強(qiáng)度，降低了其脆性；而Ni、W兩種元素也能與B4C中的C元素發(fā)生作用，形成各型彌散分布的碳化物硬質(zhì)相，還能溶入合金基體中起到固溶強(qiáng)化作用，提高合金的機(jī)械強(qiáng)度和高溫抗腐蝕性。因此燒結(jié)后得到的材料具有機(jī)械強(qiáng)度高、硬度高、抗腐蝕、韌性好以及耐高溫的特性，其耐摩擦性非常好，同時(shí)使用壽命也很長(zhǎng)，而且其相對(duì)重量比同等體積的材料物質(zhì)還要輕，因此非常適合做無(wú)油潤(rùn)滑的軸承材料。利用本發(fā)明一種無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料的制備方法最終制備得到的無(wú)油潤(rùn)滑軸承材料具有非常好的機(jī)械性能：通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得其硬度可以達(dá)到46HRC-62HRC，在常溫溫度到600℃的條件下其熱膨脹系數(shù)僅為4.5μm/(m·k)-6.8μm/(m·k)，在常溫下的抗壓強(qiáng)度為736MPa-984MPa、在600℃的條件下抗壓強(qiáng)度為513MPa-632MPa，其在不同溫度下的摩擦系數(shù)及磨損率如表1所示：溫度℃摩擦系數(shù)磨損率×10-14，m3(N·m)250.36～0.482.18～4.254000.26～0.370.53～3.226800.13～0.290.36～2.87表1