阅读说明：本技术 一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法 (Preparation method of self-lubricating copper-based powder metallurgy structural part for helicopter ) 是由 周训伟 巢昺轩 项洪涛 郭楠 李智勇 熊曦耀 应俊龙 李岚 刘小丹 于 2020-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法,包括：步骤一、根据结构件需求选用铜金属粉末、锡金属粉末、石墨和石蜡；步骤二、将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合,得到均匀混合后的粉末；步骤三、将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯,并置于H-2保护气氛进行烧结。通过添加石墨,能够提高该结构件的自润滑性能；添加石蜡,可保证密度相差较大的石墨与铜、锡金属粉末均匀混合,能够消除密度差带来成分偏析的影响,满足密度要求。(The invention provides a preparation method of a self-lubricating copper-based powder metallurgy structural part for a helicopter, which comprises the following steps: selecting copper metal powder, tin metal powder, graphite and paraffin according to the requirements of a structural part; fully and uniformly mixing copper and tin metal powder with graphite and paraffin to obtain uniformly mixed powder; step three, pressing the uniformly mixed powder into a green body by adopting cold isostatic pressing, and placing the green body in H 2 Sintering in a protective atmosphere. By adding graphite, the self-lubricating property of the structural part can be improved; the paraffin is added, so that the graphite with larger density phase difference can be uniformly mixed with the copper and tin metal powder, and the influence of component segregation caused by the density difference can be eliminatedAnd the density requirement is met.)

一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，涉及一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法。

背景技术

直升机操纵系统中含自动倾斜仪，其主要作用是用于实现旋翼的总距及周期变距的操纵，进而实现直升机升降、前后和左右等运动。

自动倾斜仪功能的实现，需在其装配组件中安装自带润滑作用的结构件。原有自带润滑作用的结构件属于铝合金加衬垫的形式，使用寿命不符合要求。

发明内容

本发明提供了一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法，在铜、锡粉末中添加石墨，并以石蜡作为粘合剂的粉末烧结成型工艺，可批量稳定生产满足使用要求的自润滑铜基粉末冶金结构件。

本发明提供一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法，包括：

步骤一、根据结构件需求选用铜金属粉末、锡金属粉末、石墨和石蜡；

步骤二、将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合，得到均匀混合后的粉末；

步骤三、将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯，并置于H₂保护气氛进行烧结。

可选的，所述根据结构件需求选用铜金属粉末、锡金属粉末、石墨和石蜡，包括：

根据结构件的化学成分需求，对铜金属粉末、锡金属粉末和石墨进行配比。

可选的，所述石蜡配比不超过2％。

可选的，所述将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合，包括：

将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡通过研磨设备进行充分、均匀混合。

可选的，所述将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合之前，所述方法还包括：

将锡金属粉末和石墨进行低温烘干，铜粉末进行退火热处理。

可选的，所述将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯，包括：

在220MPa下，将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯。

可选的，烧结工艺参数包括：烧结设备升温速率10～20℃/min、烧结温度800～850℃、保温时间不少于1h。

可选的，所述置于H₂保护气氛进行烧结之后，所述方法还包括：

随炉冷却至预设温度，之后空冷；

所述预设温度低于所述烧结温度。

本发明提供一种直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法，将一定量的石墨和石蜡添加至在铜、锡金属粉末中，均匀混合后，进行压制成型，之后在保护气氛下进行烧结，实现综合性能符合使用要求的铜基粉末冶金结构件。添加石墨，能够提高该结构件的自润滑性能；添加石蜡，其作为粘合剂，可保证密度相差较大的石墨与铜、锡金属粉末均匀混合，能够消除密度差带来成分偏析的影响；在烧结过程中，石蜡将被融化、挥发，其挥发过程中可使烧烧结件内部具有一定的孔隙，从而满足密度要求；最后经过密度、抗拉强度、硬度、金相及线膨胀系数等性能检测，其外形尺寸及各项性能指标均满足设计使用要求。

附图说明

图1为本发明提供的直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明提供的直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法进行解释说明。

本发明的目的是通过采用粉末冶金工艺，制备一种含石墨的、密度为6.5～7.1g/cm3、抗拉强度σb≥92MPa，并带自润滑功能的锡青铜烧结件。其作为直升机自倾仪装配组件，以保证自倾仪功能顺利实现。

本发明将一定量的石墨和石蜡添加至在铜、锡金属粉末中，均匀混合后，进行压制成型，之后在保护气氛下进行烧结，实现综合性能符合使用要求的铜基粉末冶金结构件。本发明通过添加石墨，能够提高该结构件的自润滑性能；添加石蜡，其作为粘合剂，可保证密度相差较大的石墨与铜、锡金属粉末均匀混合，能够消除密度差带来成分偏析的影响；在烧结过程中，石蜡将被融化、挥发，其挥发过程中可使烧烧结件内部具有一定的孔隙，从而满足密度要求；最后经过密度、抗拉强度、硬度、金相及线膨胀系数等性能检测，其外形尺寸及各项性能指标均满足设计使用要求。

图1为本发明提供的直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法的流程示意图，参照图1，本发明提供的直升机用自润滑铜基粉末冶金结构件的制备方法，包括：

1)按化学成分要求选用铜金属粉末、锡金属粉末、石墨和石蜡；

2)将锡金属粉末和石墨进行低温烘干，铜粉末进行退火热处理；

3)将铜、锡金属粉末与石墨、石蜡进行充分、均匀混合，得到均匀混合后的粉末，石蜡配比不超过2％；

4)将均匀混合后的粉末采用冷等静压压制成生坯，并置于H₂保护气氛进行烧结。烧结设备升温速率10～20℃/min、烧结温度800～850℃、保温时间不少于1h，烧结后随炉冷却至较低温度，之后空冷。

下面结合具体实例，对本发明提供的方法进行介绍说明。

在某一具体实例中，按照化学成分Cu87.5％、Sn9.5％、C2.0％、杂质元素1％，将铜、锡金属粉末和石墨进行配比。对于粉末粒度在45μm以下占比的要求，铜粉末约为70％、锡的约为90％，而石墨的为100％。添加2％的石蜡。将其通过研磨设备充分混合后在220MPa下进行冷等静压，形成生坯后进行H₂保护气氛进行烧结。烧结工艺参数：烧结炉升温速率20℃/min、烧结温度810℃、保温1h。烧结后随炉冷却至300℃，之后空冷，便可制成自润滑铜基粉末冶金结构件。