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《氮化硅陶瓷_极具前途的轴承用材》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、经验交流氮化硅陶瓷极具前途的轴承用材蒋沂萍山东临沂沂德钢球制造有限责任公司临沂·前言陶瓷轴承的选材、、,结构陶瓷按化学组成可分为碳化物氮化物近几年来随着社会进步和科学技术的高速发、。展,轴承的使用环境和条件越来越多样化,对轴承氧化物硅酸盐等系列由于陶瓷是无机非金属化,的结构、材质和性能的要求也越来越高,一些高科合物而不是单质所以其晶体结构不像金属合金那,,、技领域,样简单而是复杂多样如面心立方结构密排六方和某些特殊环境下工作的机械如航空航、,、、、、、、、、、结构体心立方结构等等其元素结合力主要是离天核能冶金化工石油仪器机械电子纺织
2、。,,、、、、子键和共价键在实际应用的陶瓷材料中纯粹的制药等工业需要在高温高速高精度真空无磁,性、无油润滑、强酸、强碱等特殊环境下工作。这些离子键或纯碎的共价键物质几乎没有绝大多数陶瓷化学键都是介,于离子键与共价键之间的混合键新的要求仅仅依靠对传统的金属轴承改进结构或,,因此同一般的金属相比其晶体结构复杂而表面能改善润滑条件已经远远不能满足必须开发新型材,、、、、,。小其强度硬度弹性模量耐磨性耐蚀性以及耐料从根本进行突破和创新才行国内外研究发,、,热性均比金属优越但某些陶瓷材料的塑性可加现某些陶瓷材料具有优异的性能可以承受金属材、,
3、料和高分子材料难以胜任的严酷的工作环境,并且工性抗热震性却不如金属所以并非所有的陶瓷。又具有轴承材料所要求的全部重要特性,因此将陶材料都适合用来制造轴承用来制造轴承的陶瓷材,,,已成为世界高新技术料除了具备以上特殊性能外还需具备高的抗压瓷材料应用于轴承制造开发、与应,强度抗滚动接触疲劳特性和具有剥落失效模式用的热点成为机械工作材料技术革命的标。、、、二等目前可供选用的陶瓷材料有心、匕、等,其特性见下表表陶瓷材料和轴承钢材性能一览表轴承钢密度,杨氏模量抗压强度一一维氏硬度一一一一一、一’韧性一一一一一一热膨、一’胀系数热传导率议勺比热
4、泊松比、。,,飞,子日电阻率使用上限温度抗热冲击高中等低低很高滚动接触疲劳失效形式剥落剥落断裂断裂录吐落·《陶瓷工程》经验交流在高性能的滚动轴承应用中,滚动疲劳寿命是氮化硅陶瓷轴承相关部件的加工基本与轴承。,,。所要求的最重要的特性之一从上表可以看出虽钢材部件加工相似磨削机理基本相同但是由于,,然氮化硅在工业陶瓷中不是最硬的韧性也不是最氮化硅的各种性能与钢材的性能存有较大的差异,、、高的但是氮化硅在陶瓷的滚动疲劳损伤与轴承钢所以在机械加工中磨削工具加工系数研磨混合材,、,、的表面剥落相似并且具有低密度中等弹性模剂等均有相当大的差别各
5、工序对于磨料的粒度、,、、、、、量低热膨胀系数和高抗压强度等优点因此氮化种类形状数量强度破碎特性磨损特性等要求,。、硅被认为具有最佳的机械物理综合特性是目前制均有所不同目前使用的磨料主要有碳化硅碳化。、。造滚动轴承的最佳用材硼金刚石粉等另外在加工中各工序采用的研磨,液也有所不同只有与相应加工工序相协调的磨料,,氮化硅陶瓷轴承的制备和研磨液的配比量才能得到理想的磨料液膜获。得理想的磨削速度和表面质量氮化硅陶瓷轴承的装配氮化硅轴承相关部件的制造工序为原料一混,合一成型一热压一粗加工一精加工一检验一装配从所周知一般滚动轴承是由四种主要零件
6、组,、、。一成品成的即外圈内圈滚动体及保持架滚动轴承的,基本上,氮化硅陶瓷粉末的制取方法装配可通过两个步聚来完成第一步是将、,轴承零件用氮化硅粉末要求具有下列重要特内圈外圈和一组滚动体组合起来保证它们之间,性纯度高高均匀而细的颗粒相含的某种配合关系如保证轴承应具有一定的径向游,,隙值或公称宽度的一定公差值等第二步是铆接保量高因此尽管氮化硅粉末的制取方法很多如直,,接氮化法、化学气相沉积法、碳热,持架保证把滚动体固定在轴承的套圈里使其旋还原氮化法等其,,,转灵活且不致散落以利滚动轴承能在各种机械中较适宜的方法属碳热还原氮化法即采用高纯
7、度,,细二氧化,,中的安装和使用由于滚动轴承有十大类之多不硅粉将其与作为还原剂的碳粉混合氮,气氛一℃还原氮化,其同类型的轴承采用的保持架形式各不相同因此轴反应式为。,将承的装配方法也不尽相同反应所得到的氮化硅粉末在氧化性气氛中一℃下热处理除碳,得到,,,的粉末含金属杂质较少纯度高颗粒细相含量氮化硅陶瓷轴承的应用特性高,符合轴承零件。用材的要求氮化硅陶瓷轴承相关部件的成型氮化硅陶瓷轴承主要用于四个方面高速氮化,如硅陶瓷轴承相关部件的制备方法很多轴承高温轴承真空用轴承腐蚀用轴反应烧结法、热压烧结法、无压烧结法、二次反应烧承。氮化硅陶瓷轴
8、承之所以能够在特殊环境和情况。,,。结法等为了获得完全致密的氮化硅材料采用热下工作完全得益于氮化硅陶瓷的性能氮化硅陶’。,。等静压法较为理想由于氮化硅的共价键特点自瓷使得陶瓷轴承具有以下优点扩散系数小,难以烧结致密,所以在制造轴承零件
