[發明專利]一種具有耐磨性能的高鋅鋁基軸承實體保持架材料

無效

• 申請號: 201010534778.2
• 申請日: 2010-11-08
• 公開（公告）號: CN101994046A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 王智民;宋躍飛;龔奇
• 申請（專利權）人: 西安晟金新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;F16C33/44;F16C33/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明設計一種合金材料，特別是涉及一種具有耐磨性能的高鋅鋁基軸承實體保持架材料。

技術背景

國內外軸承實體保持架用材料最多的還是傳統材料銅合金，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，因此軸承保持架待用材料也就相應研發出來，但現有的材料都是在某一系列，某一環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使用，現有技術中還沒有一種能全面取代青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添加合金化元素以改善鋁合金的組織結構和性能，特別是鋁合金在保持較高的強度、延伸率和硬度外，改善和調高鋁合金的耐磨性、降低摩擦系數，使鋁合金具備優于銅合金的耐磨性。充分發揮鋁合金的比重優勢，價格優勢，使軸承使用性能不降低的情況下，而使軸承的生成成本大幅降低，使軸承使用壽命提高的前提下降低軸承的使用成本。

中國專利申請號為01127989.3公開了一種鋅鋁合金軸承保持架及其制備方法，該專利其中所用材料Al的重量百分比僅為20％～33％，不能充分發揮鋁合金具備優于銅合金的耐磨性優勢、比重優勢及價格優勢。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術當中銅合金所面臨資源減少，成本過高的問題，以及現有技術中一些銅合金代用材料的使用限制問題，提供一種具有耐磨性能的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良的使用效果，充分改善了現有材料的耐磨性和降低摩擦系數，大幅降低使用成本。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種具有耐磨性能的高鋅鋁基軸承實體保持架材料，包括下列重量百分比含量的各組分：

鋁——81～85％；

鋅——13～17％；

銅——1.7～3.7％；

錳——0.3～1.0％。

在上述方案中，所述各組分的重量百分含量還可以為：

鋁——82～84％；

鋅——13～15％；

銅——2.0～3.5％；

錳——0.5～0.8％。

本發明中的材料經過檢驗，其各項指標優于現有技術當中的銅合金，針對三個方面：σb(強度極限)，δ(延伸率)和HB(硬度)，本發明的材料各指標為：σb≥335Mpa；δ≥7％；HB≥80。經過壓力加工，塑性變形后，其強化效果更為明顯，其強度σb≥435Mpa；δ≥12％；HB≥90。其比重(密度)、摩擦系數指標優勢更加明顯。

從上述本發明的特征可以看出：

①成本低：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，本發明材料配比中采取較高含量的鋁，可使用鋁合金代替銅合金制作軸承保持架，其經濟效益和社會效益相當可觀。

②耐磨性能提高：鋁合金軸承保持架材料具有比銅合金低的摩擦系數和好的耐磨性，所以使用過程中摩擦力減少，同樣節能降耗。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。

③比重降低：由于本發明材料配比中鋁的含量較高，因此在軸承實體保持架中比重降低，從而達到運行的平穩性，由于鋁合金保持架密度較小，因而其較銅合金保持架慣性小，轉動過程中的能量損耗比銅合金保持架能能量損耗小，在使用過程中能耗小。

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明做進一步的說明：

實施例1

本實施例中，采用下列重量百分比的各個組分：鋁：81％；鋅：17％；銅：1.7％；錳：0.3％。

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(經烘烤過不含水分的原料)加入坩堝中，加熱溶化后再精煉，最后澆注所需鑄型即可；

3、冷卻后的鑄件經去應力處理后即可按圖紙加工使用。

4、也可按要求經塑性加工成所需型材使用。

對經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去樣檢驗，檢驗主要針對以下幾個方面：σb(強度極限)、δ(厚度)、HB(硬度)、密度和摩擦系數。上述配比的材料經過檢驗，各指標為：σb≥339.5Mpa；δ≥7.31％；HB≥81.2；密度≤3.06；摩擦系數≤0.1092。

實施例2