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专利摘要

本发明提供了一种粉末冶金型高熵合金自润滑关节轴承，属于关节轴承技术领域。本发明以特定组分的高熵合金粉末为基体，高熵合金在高温下具有良好的力学性能和组织结构稳定性，在高温下表面形成的氧化物具有一定的自润滑性能，使其在高温环境中具有更低的摩擦系数和更良好的耐磨性能；高熵合金基体材料配合耐磨相和润滑相，采用粉末冶金技术制备得到的高熵合金自润滑材料作为轴承内圈，具有良好的高温力学性能、承载能力、低的摩擦系数和良好的耐磨性能，使关节轴承能够在室温至800℃的环境中具有良好宽温域自润滑、耐磨损、高承载和高可靠性等特点，从而突破了目前常规自润滑关节轴承使用温度低的技术瓶颈。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202210370730.5
申请日期:
2022-04-11
专利申请人:
分类号:
F16C33/10 ; F16C33/06 ; C22C32/00 ; B22F3/14 ; C22C30/00 ; B22F5/10
发明/设计人:
孟军虎，张爱军，韩杰胜，王宏刚，苏博，张俊彦
权利要求: 1.一种粉末冶金型高熵合金自润滑关节轴承，包括轴承内圈和轴承外圈，其特征在于，所述轴承内圈由高熵合金基自润滑材料制成，所述高熵合金基自润滑材料由包括高熵合金基体粉末、耐磨相和润滑相的混合料经烧结得到；以质量分数计，所述混合料包括高熵合金基体粉末60～95％、耐磨相0～20％和润滑相5～40％；所述高熵合金基体粉末含有Al、Co、Cr、Fe、Ni、Ti和C元素，所述Al、Co、Cr、Fe、Ni、Ti和C的原子摩尔比为(0.1～0.3)：(1.4～1.6)：(0.9～1.1)：(0.9～1.1)：(1.4～1.6)：(0.4～0.6)：(0.4～0.6)。2.根据权利要求1所述的粉末冶金型高熵合金自润滑关节轴承，其特征在于，所述高熵合金基体粉末的物相组成为FCC相和原位TiC相；所述高熵合金基体粉末的粒径为15～120μm。3.根据权利要求1所述的粉末冶金型高熵合金自润滑关节轴承，其特征在于，所述耐磨相为Cr3C2陶瓷相和/或Cr2O3陶瓷相；所述耐磨相的形态为球形粉末，粒径为5～70μm。4.根据权利要求1所述的粉末冶金型高熵合金自润滑关节轴承，其特征在于，所述润滑相为BaF2/CaF2共晶氟化物、石墨粉和Ag粉中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的粉末冶金型高熵合金自润滑关节轴承，其特征在于，以质量百分含量计，所述润滑相包括BaF2/CaF2共晶氟化物10～50％、Ag粉10～50％和石墨粉0～20％。6.根据权利要求1、4或5所述的粉末冶金型高熵合金自润滑关节轴承，其特征在于，所述BaF2/CaF2共晶氟化物中BaF2的质量百分含量为62％；所述BaF2/CaF2共晶氟化物的粒径为30～120μm，Ag粉的粒径为20～100μm，石墨粉的粒径为2～75μm。7.权利要求1所述的粉末冶金型高熵合金自润滑关节轴承，其特征在于，所述轴承外圈由铸造高温合金K4951材料或变形高温合金GH4141材料制造而成。8.根据权利要求1所述的粉末冶金型高熵合金自润滑关节轴承，其特征在于，所述烧结的条件包括：真空度＜1.0Pa，模具轴向加压压力＞30MPa，烧结温度为1000～1200℃，烧结时间为20～90min。9.根据权利要求1所述的粉末冶金型高熵合金自润滑关节轴承，其特征在于，所述轴承外圈开有装配豁口，所述装配豁口的宽度大于轴承内圈的宽度。10.根据权利要求1所述的粉末冶金型高熵合金自润滑关节轴承，其特征在于，所述高熵合金基自润滑材料的室温硬度≥200HV，室温屈服强度≥600MPa，抗压强度≥800MPa，室温断裂韧性≥15MPa·m0.5，在800℃高温下的屈服强度≥200MPa，抗压强度≥250MPa。