[發(fā)明專(zhuān)利]一種耐磨銅合金材料及制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110007468.X
• 申請(qǐng)日: 2011-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102051553A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙浩峰;王玲;謝超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C49/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C49/02;C22C49/14;C22C47/08;C22C47/04;C22C47/02;C22C111/00;C22C121/02;C22C121/00
• 代理公司: 南京匯盛專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，涉及一種耐磨銅合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)

在金屬材料領(lǐng)域中,?耐磨銅合金作為低成本耐磨材料一直受到普遍重視。

CN200810243568.0號(hào)申請(qǐng)涉及黃銅合金冶煉技術(shù)，其制備方法具有以下步驟：a.前期準(zhǔn)備：烘烤金屬表面；b.金屬熔煉：在剛玉坩堝中依次加入錳、鈷和鐵，熔化后向熔液中投加銅、鋅和鋁，熔煉取樣分析出爐得到高強(qiáng)耐磨黃銅，黃銅中加入有鈷，其中銅的質(zhì)量含量58～65％，鐵的質(zhì)量含量2～8％，鋅的質(zhì)量含量20～26％，錳的質(zhì)量含量2～6％，鋁的質(zhì)量含量3～9％，鈷的質(zhì)量含量為0.03％，能解決現(xiàn)有的黃銅合金不能滿(mǎn)足作為軸承部件要求的問(wèn)題，硬度能到達(dá)?235HB以上，抗拉強(qiáng)度等與780MPa，屈服強(qiáng)度大于680MPa，延伸率在12％以上，比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有大幅度的提高，可以大大提高軸承的抗擠壓強(qiáng)度和摩擦性。?

CN200710158225.X號(hào)申請(qǐng)公開(kāi)一種耐磨性好的銅基多元合金，有銅、鋅、鋁、鎂、硅、鎳、鉻、鈮和鈰組成，各組份的含量分別為：鋅25-30％，鋁3-5％，鎂0.25-0.5?％，硅2-3％，鎳0.5-2％，鉻4-6％，鈮0.08-0.12％，鈰0.05-0.15％，其余為銅的含量。其中添加有稀土元素鈰，使銅基合金的結(jié)晶組織變性，解決了以往機(jī)器耐磨件耐磨性能差的問(wèn)題，還具有硬度高、耐磨性好的特點(diǎn)。

以上技術(shù)中盡管添加了諸如鈮、鈰、鎳、鈷等特殊元素，但是銅合金耐磨性提高是有限的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述技術(shù)缺陷，提供一種耐磨銅合金材料，該材料具有良好的性能。

本發(fā)明的另一目的是提供一種耐磨銅合金材料的制備方法，該制備方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種耐磨銅合金材料，該材料以銅合金為基體，在基體中分布著由銅絲和鐵絲形成的金屬絲團(tuán)，所用銅絲和鐵絲直徑均為1-2mm，金屬絲團(tuán)的直徑為10-15cm，材料中銅絲與鐵絲的長(zhǎng)度相當(dāng)；銅絲與鐵絲兩者共占材料的體積百分比為5-40%；

銅合金基體的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為10-12%，Sn為3%～5%,Si為1.5%～3%,?Mn為0.04-0.06%,?Fe為0.04-0.06%,?Zr為0.5-1%,其余為Cu；

銅絲的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為5%～8%，?Mn為2.5-5%,?Fe為2-4%,?Zn為20-30%,其余為Cu；?

鐵絲的化學(xué)成分的重量百分含量為：C為0.05-0.09%，Si為0.2%～0.3%,?Mn為0.25-0.35%,?P<0.02%,?S?<0.025%,其余為Fe。

基體中還分布有Cr3Si、Cu5Zr化合物顆粒。

一種耐磨銅合金材料的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：

鍍鉻銅絲及鍍銅鐵絲的準(zhǔn)備：分別取直徑為1-2mm、成分為Al為5%～8%，Mn為2.5-5%,?Fe為2-4%,?Zn為20-30%,其余為Cu的銅絲和取直徑為0.2-2mm、成分為C為0.05-0.09%，Si為0.2%～0.3%,?Mn為0.25-0.35%,?P<0.02%,?S?<0.025%,其余為Fe的鐵絲，所用銅絲與鐵絲的總體長(zhǎng)度相當(dāng)；控制鐵絲占材料的體積百分比為5-40%；

按清潔球生產(chǎn)的常規(guī)方法將上述鍍鉻銅絲及鍍銅鐵絲各取一根絲形成球狀的混合雙絲金屬絲團(tuán)，金屬絲團(tuán)直徑為10-15cm，將若干金屬絲團(tuán)放入鑄型下型型腔中，金屬絲團(tuán)的松緊程度由銅絲和鐵絲占材料的體積百分比決定，保證金屬絲團(tuán)正好放滿(mǎn)鑄型；布置完畢后，將鑄型的上型蓋于下型上，合箱完畢后等待鐵水澆注；

銅合金材料基體的準(zhǔn)備：按重量百分含量Al為10-12%，Sn為3%～5%,Si為1.5%～3%,?Mn為0.04-0.06%,?Fe為0.04-0.06%,?Zr為0.5-1%,其余為Cu進(jìn)行配料；銅合金原料在感應(yīng)電爐中熔化，熔化溫度為1250-1280℃；

將上述銅合金鐵水澆入裝有金屬絲團(tuán)的干砂鑄型，液態(tài)鐵水將鍍鉻銅絲及鍍銅鐵絲包圍，然后冷卻凝固，得到以銅合金為基的其中分布有金屬絲團(tuán)的耐磨銅合金材料。

????本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果如下：