[發(fā)明專利]高強度輕型耐磨高鋅鋁基軸承實體保持架材料

無效

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• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN101906562A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王智民;羅勤俊
• 申請（專利權(quán)）人: 江油恒俊機電有限公司
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;F16C33/38;F16C33/46
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 卿誠;吳彥峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種合金材料，特別是涉及一種具有高強度輕型耐磨性能的高鋅鋁基材料。

技術(shù)背景

國內(nèi)外軸承實體保持架用材料最多的還是傳統(tǒng)材料銅合金，也有少量使用工程塑料、膠木做保持架的。銅合金具有優(yōu)良的耐磨性，具有富麗堂皇的色彩加上幾千年來人們的使用習(xí)慣，所以銅合金自然而然成為保持架的主要用材。但是隨著銅合金資源的日趨減少，成本的日益上升，使得銅合金保持架成本大幅上升，因此軸承保持架代用材料也就相應(yīng)研發(fā)出來，但現(xiàn)有的材料都是在某一系列，某一環(huán)境或某一特定的條件下使用，而大量的銅合金保持架還在繼續(xù)使用，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種能全面取代銅合金的保持架材料。

鋁合金軸承保持架材料是以鋁金屬為基礎(chǔ)添加合金化元素以改善鋁合金的組織結(jié)構(gòu)和性能，特別是鋁合金在保持較高的強度、延伸率和硬度外，改善和調(diào)高鋁合金的耐磨性、降低摩擦系數(shù)，使鋁合金具備優(yōu)于銅合金的耐磨性。充分發(fā)揮鋁合金的比重優(yōu)勢，價格優(yōu)勢，使軸承使用性能不降低的情況下，而使軸承的生產(chǎn)成本大幅降低，使軸承使用壽命提高的前提下降低軸承的使用成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)當中銅合金所面臨的資源減少，成本過高的問題，以及現(xiàn)有技術(shù)中一些銅合金代用材料的使用限制問題，提供一種高強度輕型耐磨高鋅鋁基軸承實體保持架材料，該材料能完全取代銅合金，并且具有比銅合金更為優(yōu)良的使用效果，充分改善了現(xiàn)有材料的耐磨性和降低摩擦系數(shù)，大幅降低使用成本。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：高強度輕型耐磨高鋅鋁基軸承實體保持架材料，包括下列百分含量的各組分：

鋁------66-70％；

鋅-----28-32％；

銅----1.5-3.5％；

錳-----0.3-1.0％。

在上述方案中，所述各組分的含量還可以為：

鋁------68-70％；

鋅-----28-30％；

銅----1.5-2.5％；

錳-----0.5-0.8％。

本發(fā)明中的材料經(jīng)過檢驗，其各項指標優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)當中的銅合金，針對三個方面：σb(強度極限)，δ(厚度)和HB(硬度)，本發(fā)明的材料各指標為：σb≥350Mpa；δ≥7％；HB≥80。

從上述本發(fā)明的特征可以看出，其優(yōu)點是：金屬鋁含量成本價格僅為電解銅的1/3左右，鋁的密度僅為銅的1/3不到，可使用鋁合金代替銅合金制作軸承保持架，其經(jīng)濟效益和社會效益相當可觀。

軸承工作狀態(tài)一定是要轉(zhuǎn)動的，運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，壽命是軸承的重要指標。由于鋁合金保持架密度小，銅合金保持架密度大，在轉(zhuǎn)動過程中，銅合金保持架比鋁合金保持架慣性大，轉(zhuǎn)動過程銅合金保持架能量損耗比鋁合金軸承保持架大，也就是說鋁合金軸承保持架比銅合金保持架在使用過程中節(jié)能降耗。

鋁合金軸承保持架材料具有比銅合金低的摩擦系數(shù)和好的耐磨性，所以使用過程中摩擦力減少，同樣節(jié)能降耗，由于耐磨性好，提高了軸承的使用壽命，提高了軸承使用精度。

總之，鋁合金軸承保持架材料具有高強、高韌性、高耐磨性，可作為銅合金軸承保持架的代用材料。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明：

實施例1

本實施例中，采用下列百分比的各個組分：鋁：66％；鋅：32％；銅：1.5％；錳：0.5％。

將上述配比的各個組分通過下列工藝進行加工：

1、配料：即把上述配比的各個組分原料(合金元素)按比例稱量待用；

2、熔煉：把稱量的所有原料(經(jīng)烘烤過不含水分的原料)加入坩堝中，加熱精煉，再澆注所需鑄型中即可；

3、冷卻后的鑄件經(jīng)去應(yīng)力處理后即可按圖紙加工使用。

對經(jīng)過上述工藝的材料進行檢驗，其中材料檢驗是在鑄件中本體取樣檢驗，檢驗主要針對以下3個方面：σb(強度極限)，δ(厚度)，HB(硬度)，上述配比的材料經(jīng)過檢驗，各指標為：σb≥353.7Mpa；δ≥7.06％；HB≥82.7。

實施例2

本實施例中，所采用的各組分以及配比為：鋁：67％；鋅：30％；銅：2.5％；錳：0.5％。

將上述配比的各個組分按照實施例1中的加工工藝進行加工，之后進行檢驗，檢驗方式如實施例1中，檢驗結(jié)果為：σb≥357.2Mpa；δ≥7.13％；HB≥84.6。

實施例3

本實施例中，所采用的各組分以及配比為：鋁：68％；鋅：28％；銅：3.0％；錳：1.0％。