[發明專利]滑動軸承銅基合金材料

無效

• 申請號: 201010207056.6
• 申請日: 2010-06-23
• 公開（公告）號: CN101845571A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 劉會學
• 申請（專利權）人: 廣州市安達汽車零件有限公司
• 主分類號: C22C9/02
• 分類號: C22C9/02
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司 44220
• 代理人: 王德祥

技術領域

本發明涉及滑動軸承材料，具體涉及內燃機用的一種滑動軸承銅基合金材料。

背景技術

內燃機滑動軸承主要包括軸瓦、襯套、翻邊瓦及止推片。滑動軸承的主要作用有：1、支承軸及軸上零件，保持軸的旋轉精度；2、減少轉軸與支承之間的摩擦與磨損。對于高速、重載、高精度、結構上需要剖分的場合，需采用滑動軸承，如汽輪機、離心式壓縮機、內燃機、大型電機等。因此滑動軸承是內燃機滑動軸承中的重要零件，作為發動機最關鍵的零件之一，滑動軸承材料性能的好壞直接影響著發動機的性能。隨著內燃機向高載、環保方向發展，對軸瓦性能的要求不斷提高，要求滑動軸承材料不僅有高的承載能力和抗疲勞強度，同時具有良好的環保性能，目前還沒有一種能滿足上述要求的滑動軸承材料。此外，傳統的銅基合金材料是一種銅鉛雙金屬鋼帶（如CuPb20Sn4、CuPb24Sn等），其在高承載內燃機上得到了廣泛的應用。問題是該材料中含有鉛，且鉛的含量比較高，對環境破壞較大，不符合社會發展需要，目前社會迫切需要一種能替代傳統銅基合金材料的環保型滑動軸承銅基合金材料。

發明內容

本發明的任務是提供一種具有高承載能力，且環保的新型滑動軸承銅基合金材料。

本發明的技術方案是：

一種滑動軸承銅基合金材料，其特征在于：所述滑動軸承銅基合金材料由銅錫鉍鋅合金構成，銅錫鉍鋅合金中各元素的重量百分含量是：錫9~11%，鉍6~9%，鋅2.5~3.5%，余量為銅。

具體的方案包括：

所述銅錫鉍鋅合金中各元素的重量百分含量是：錫9%，鉍6%，鋅3.5%，余量為銅。

所述銅錫鉍鋅合金中各元素的重量百分含量是：錫11%，鉍8%，鋅2.5%，余量為銅。

所述銅錫鉍鋅合金中各元素的重量百分含量是：錫10%，鉍7.5%，鋅3%，余量為銅。

所述銅錫鉍鋅合金中各元素的重量百分含量是：錫9.5%，鉍9%，鋅3.2%，余量為銅。

所述銅錫鉍鋅合金為粉末燒結體。

與現有技術對比，現有的軸瓦的基底層一般為銅鉛錫（CuPbSn）合金，鉛的含量高達20%以上，對環境污染嚴重。本發明滑動軸承銅基合金材料是一種錫鉍鋅合金。在錫鉍鋅合金中的錫具有良好的耐腐蝕性能，由于不含鉛，完全防止了對環境的污染，符合環保要求；鉍具有良好的自潤滑性能；鋅可溶于基體，能提高合金的疲勞強度和抗咬合性，還可提高對潤滑油的親油性。

用“英國格雷西爾藍寶石疲勞試驗臺”對本發明滑動軸承銅基合金材料進行抗疲勞強度測試顯示：本發明材料的抗疲勞強度達到150MPa，符合內燃機要求。采用“鹽霧試驗箱”對本發明滑動軸承銅基合金材料的耐腐蝕性進行測試，結果表明，本發明材料的耐腐蝕性較傳統的CuPb24Sn材料的耐腐蝕性好。250℃高溫測試表明，用本發明材料制作的滑動軸承，高溫不變形，穩定性能較好。本發明滑動軸承銅基合金材料采用粉末燒結加工工藝制成，是一種粉末燒結體，好處是（包括且不限于）無需對原有設備進行大規模的改造，節約制造成本，易于推廣。

附圖說明

圖1為本發明滑動軸承銅基合金材料用作滑動軸承軸瓦時的剖切結構示意圖。

具體實施方式

本發明滑動軸承銅基合金材料由銅錫鉍鋅合金構成，為一種燒結體，采用粉末燒結的方式加工而成。

銅錫鉍鋅合金中各元素的重量百分含量的總范圍是：錫9~11%，鉍6~9%，鋅2.5~3.5%，余量為銅。具體優選的含量參見如下實施例。

實施例一

銅錫鉍鋅合金中各元素的重量百分含量是：錫9%，鉍6%，鋅3.5%，余量為銅。

實施例二

銅錫鉍鋅合金中各元素的重量百分含量是：錫11%，鉍8%，鋅2.5%，余量為銅。

實施例三

銅錫鉍鋅合金中各元素的重量百分含量是：錫10%，鉍7.5%，鋅3%，余量為銅。

實施例四

銅錫鉍鋅合金中各元素的重量百分含量是：錫9.5%，鉍9%，鋅3.2%，余量為銅。

如圖1所示，滑動軸承銅基合金材料2設置在軸瓦之鋼背1（一般是優質低碳鋼）上的，用粉末燒結而成。

本發明用于軸瓦材料時與現有技術比較例的性能對比如下表所示：

上表中是采用“英國格雷西爾藍寶石疲勞試驗臺”測試銅合金材料的抗疲勞強度的。所述材料的抗疲勞強度達到150MPa時，未發生疲勞，符合內燃機要求。

上表中采用“鹽霧試驗箱”測試材料的耐腐蝕性，本發明的CuSn10Bi7.5Zn材料的耐腐蝕性較比較例CuPb24Sn材料的耐腐蝕性好。