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積極推進Fe-Sn-Cu含油軸承材系應(yīng)用

發(fā)布日期：2006-4-11 作者：南方粉末冶金制品廠胡啟祥

    隨著中國融人世界經(jīng)濟步伐加快，廉價的人力市場，國外勞動密集型企業(yè)，大量向中國轉(zhuǎn)移，帶來了先進技術(shù)、裝配、管理、營銷理念、及各種信息……。特別是培養(yǎng)了大批人才，再加上市場需求不斷興旺，市場資金充裕。生產(chǎn)含油軸承的廠家近幾年像雨后春筍般一個個崛起，獲得了*發(fā)展，技術(shù)水平都很高，顯然不可同日而語。
    但是，大家都面臨原材料不斷上漲的壓力，特別生產(chǎn)含油軸承主要原材料之一的銅，其價格不斷飆升。而行業(yè)內(nèi)部之間激列競爭，銅基及鐵－銅基軸承售價嚴重受壓。高成本生產(chǎn)此類軸承都感到難于承受。再加上能源供應(yīng)依然相當(dāng)緊張。尋找一種質(zhì)優(yōu)、價廉、節(jié)能、環(huán)保的軸承材質(zhì)是各廠商共同追求。我們選擇具有符合上述要求Fe—Sn—Cu材系軸承，迅速推出市場，取得了良好的效果。

1 Fe--Sn—Cu材系含油軸承迅速投入工業(yè)生產(chǎn)

    環(huán)保要求日益苛刻的情況下，用戶紛紛要求我廠生產(chǎn)的軸承材料成分必須在05年上半年達到歐盟《關(guān)于在電子電器設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》標(biāo)準(zhǔn)。涉及到我廠軸承含Pb量問題，而當(dāng)時很大一部分產(chǎn)品都含鉛的存在(一部分是作為合金活化添加劑加入)。就在這種情況下，04年我們收到了韓鳳麟、賈成廠兩教授編著《燒結(jié)金屬含油軸承》一書，給了我們很大的啟示。我們認定了Fe—Sn—Cu材系，很適合我廠現(xiàn)況，銅價上漲壓力，電力供應(yīng)緊缺。我們迅速進行工業(yè)試驗，測定此材質(zhì)基本性能(工藝性、物理一力學(xué)性)，緊接著按用量大、影響大的不同用途客戶送樣，給用戶進行裝機強化運轉(zhuǎn)試驗，相繼得到了客戶認可。同時，我們進行了強化運轉(zhuǎn)試驗，一年后的今天仍轉(zhuǎn)動自如，大大地增強了對這一
材質(zhì)使用信心。Fe-3(Sn35Cu65)材質(zhì)軸承從去年7月以來，累計生產(chǎn)200余噸折約2千余萬件，100多個規(guī)格的軸承，應(yīng)用在各種家用電機上，現(xiàn)已占我廠產(chǎn)量一半。

2良好的性能、節(jié)能、環(huán)保、廉價是這一新型軸承材質(zhì)的特征

    有關(guān)這一材質(zhì)系含油軸承的運作特征，日本渡邊教授等一批學(xué)者已作了大量試驗，驗證工作。得出的結(jié)論是該材系含油軸承的力學(xué)性，特別是強度，優(yōu)于傳統(tǒng)的燒結(jié)鐵和Fe-Cu系，能夠在更苛刻的運行條件下使用。今天賈成廠教授對這一材系又作了更精避論述，應(yīng)該受到重視的一類軸承材料。筆者在去年粉末冶金萊蕪會議上發(fā)表了這一材系工業(yè)生產(chǎn)試測數(shù)據(jù)的文章，證明Fe-3(Sn35Cu65)這一材質(zhì)在1000℃進行快速燒結(jié)，經(jīng)整形密度在5．6-6．4g／cm3，含油率為26．5-16．61％，壓潰強度K值為219-417MPa，硬度HB46．1-80．4。這就給我們留下了極大的選擇空間。在密度低的情況下，其強度、硬度接近銅基。而重負荷軸承，則選擇密度高，其強度可成倍提高，雖然含油率低了一點，但一般這類軸承運轉(zhuǎn)速度較低，軸承基本強度高，可避免軸承在受重負荷作用下，引起接觸面金屬顆粒變形、移位、引發(fā)輸油孔被堵塞，以至供油系統(tǒng)破環(huán)，運轉(zhuǎn)失油導(dǎo)致電機被燒。
    燒結(jié)成本低，也是這一材系重要特征，燒結(jié)Fe-3(Sn35Cu65)只要在1000℃。而其燒結(jié)時問比傳統(tǒng)鐵基、鐵銅材系快1／3。特別對我廠受到限電錯鋒用電的困擾其價值更為明顯，燒結(jié)這類產(chǎn)品是在我們自己設(shè)計制造設(shè)計功率75KW網(wǎng)帶爐(正常運轉(zhuǎn)耗電量50-55KW小時)24小時內(nèi)可燒結(jié)1．5-1．7噸。
    我們采用這一材料系，充分滿足了歐盟RoHS指令要求，我們正是利用這機會打造環(huán)保
軸承材料這一品牌推出市場，迎合了客戶意愿。使我們在很短的時間內(nèi)完成了替代Fe-Pb-Cu
系轉(zhuǎn)換，并打開、取代傳統(tǒng)Fe-Cu(15-30)之門。而高Cu的Fe-Sn-Cu(35-50)已開始取代了傳統(tǒng)6-6-3銅基軸承，大大減緩了銅價不斷上漲的壓力。

3含油軸承用潤滑油

    燒結(jié)金屬含油軸承在電機中使用質(zhì)量，除同材質(zhì)有關(guān)，還同配用的潤滑油密切相關(guān)；同一材質(zhì)、同一規(guī)格的軸承，在不同電機生產(chǎn)廠家使用會有相反的結(jié)果，原來是電機服役對象不同所至，當(dāng)換人另一種潤滑油就解決問題。如烤箱中使用電機軸承，就必須使用合成高溫潤滑油。選用的油還得考慮使用環(huán)境影響；同樣規(guī)格的風(fēng)扇在不同地區(qū)使用時表現(xiàn)結(jié)果也會很不相同，在國內(nèi)使用很正常，而在赤道非洲使用常發(fā)生漏油、失油、引起燒機；可換成粘度及粘土指數(shù)高的潤滑油。在低溫中使用的電機就必須用傾點低、粘性小的低溫潤滑油，否則電機起動會發(fā)生困難。另有電機本身結(jié)構(gòu)也會影響對潤滑油考慮。因為電機運轉(zhuǎn)時軸承漏油現(xiàn)象，嚴重影響電機使用質(zhì)量。為了防止這一現(xiàn)象出現(xiàn)，有的廠家在電機設(shè)計上有所考慮，如在軸承上端面上設(shè)有油槽貯油或軸上套入密封環(huán)。若廠家沒有考慮到，發(fā)生漏油，那可選用粘度大的潤滑油或適當(dāng)調(diào)節(jié)軸承密度(減少孔隙度)或增加一點固體潤滑劑，效果也會很好�，F(xiàn)在很多電機廠家已采用吸附性能強的纖維油替代傳統(tǒng)油毛氈，對防止漏油很有效。還有一個容易被忽視用油問題，就是電機內(nèi)貯用油(我們稱毛氈浸用油)，應(yīng)和軸承浸用油相同，否則會可能發(fā)生不同油品中添加物起化學(xué)反應(yīng)，降低或破壞油的潤滑性能等。總之在潤滑油的選擇上除注意軸承本身運行規(guī)律，各種油品特性外，還要充分考慮電機服役要求、使用環(huán)境、電機本身結(jié)構(gòu)……，才能達到軸承在電機中良好運行效果。
    總言之，還是那句老話，F(xiàn)e-Sn-Cu材系燒結(jié)含油軸承是好材質(zhì)，應(yīng)受到重視。

編者：在目前銅價在一再創(chuàng)新高的時期，各粉末冶金含油軸承生產(chǎn)廠家不得不想盡辦法節(jié)省成本。南方粉末冶金廠在2004年受到韓鳳麟、賈成廠兩教授編著《燒結(jié)金屬含油軸承》一書的啟示后，立即動手研發(fā)Fe-Sn-Cu材系燒結(jié)含油軸承，并取得了較大的成功。這一點的確值得我們眾多含油軸承生產(chǎn)企業(yè)借鑒。

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