[發(fā)明專利]一種易成型環(huán)保鈹青銅-鋼雙金屬軸承材料及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210079519.4
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102848634A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭應(yīng)增
• 申請（專利權(quán)）人: 福州聯(lián)其銅鉛鋼帶制造有限公司
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;B32B15/18;B32B15/20;B21C37/02;B22F9/08;B22F7/08;C21D9/00;C21D1/26
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)博深專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料領(lǐng)域，特別涉及一種鈹青銅合金燒結(jié)在低碳優(yōu)質(zhì)碳素鋼材料表面的易翻邊成型和環(huán)保的鈹青銅-鋼雙金屬軸承材料及其制造方法，適用于制造大功率、高轉(zhuǎn)速汽車發(fā)動機(jī)中的軸瓦、襯套、翻邊瓦等。

背景技術(shù)

銅合金金屬材料具有很高承載能力和抗疲勞強(qiáng)度，在高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)和大功率的發(fā)動機(jī)中應(yīng)用相當(dāng)普遍，但目前市場上的普通的銅合金金屬材料由于技術(shù)缺陷，彎曲性較差，只能滿足普通沖壓、拉伸的技術(shù)要求，而達(dá)不到物理翻邊的需求，在制造大功率、高轉(zhuǎn)速汽車發(fā)動機(jī)中的軸瓦、襯套、翻邊瓦等時，普通銅合金金屬材料一翻邊就會開裂或合金脫層，次品率高，同時增大了生產(chǎn)成本。

中國發(fā)明專利申請200510110718.7公開了一種含磷量大于0.1％的磷青銅-鋼雙金屬軸承材料制造工藝，在預(yù)先準(zhǔn)備好的所需牌號和厚度的碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼背上設(shè)置具有適當(dāng)厚度的金屬或合金過渡層，再把具有一定含磷量的磷青銅合金粉末均勻地鋪撒在鋼背上，并使其具有一定的鋪粉厚度；然后進(jìn)行一次燒結(jié)，以使磷青銅合金粉末粘結(jié)在鋼背上；再進(jìn)行一次軋制，以使磷青銅合金層致密；接著進(jìn)行二次燒結(jié)，以使磷青銅合金層牢固地粘結(jié)在鋼背上；最后進(jìn)行二次軋制，以精確控制雙金屬板材的尺寸；最終生產(chǎn)出符合所需尺寸要求的磷青銅-鋼雙金屬軸承材料。

上述生產(chǎn)工藝是改善銅合金的機(jī)械性能，但卻無法改善其彎曲性能。因此要改善銅合金彎曲性能，需對現(xiàn)有的加工工藝做進(jìn)一步研究及改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種易翻邊成型的環(huán)保的鈹青銅-鋼雙金屬軸承材料及其制造方法，適用于制造大功率、高轉(zhuǎn)速汽車發(fā)動機(jī)中的軸瓦、襯套、翻邊瓦等。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案為：

一種易成型環(huán)保鈹青銅-鋼雙金屬軸承材料，是由鋼板層和合金層組成，所述鋼板層和合金層為上下兩層或里外兩層，其中，鋼板層位于里層，合金層位于外層，所述鋼板層由基層的鋼板和鋼板表面的鍍銅層組成，所述鋼板的材質(zhì)為碳含量小于0.2％的低碳優(yōu)質(zhì)碳素鋼，所述鍍銅層的厚度為0.30～1.00mm，所述合金層的材質(zhì)為鈹青銅合金粉燒結(jié)而成的鈹青銅合金，所述鈹青銅合金粉的化學(xué)成分按重量百分比計為：鈹2～5％，錫5～7％，鋅7～8％，余量為銅，所述鈹青銅合金粉的粒徑小于0.1mm。

本發(fā)明的易成型環(huán)保鈹青銅-鋼雙金屬軸承材料，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，采用特定配方和粒徑的鈹青銅合金粉作為合金層的材質(zhì)，采用特定碳含量的低碳優(yōu)質(zhì)碳素鋼作為鋼板層的基層，并通過在基層的表面形成一定厚度的鍍銅層，以增強(qiáng)鋼板層和合金層之間的結(jié)合力，因此具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、具有很高的承載能力、潤滑性、耐磨性、耐腐蝕性和抗疲勞強(qiáng)度，且彎曲性能好；

2、鋼板層和合金層結(jié)合力好，翻邊時不開裂、不脫層；

3、經(jīng)過翻邊的材料，其側(cè)邊可以代替止退邊或側(cè)邊，可少一道加工工序，大大降低生產(chǎn)成本；

4、不含重金屬鉛，符合環(huán)保的要求。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的又一個技術(shù)方案為：

一種易成型環(huán)保鈹青銅-鋼雙金屬軸承材料的制造方法，包括以下步驟：

步驟1、材料準(zhǔn)備，包括以下兩個步驟：

A、鈹青銅合金粉的制備；

按重量百分比為鈹2～5％，錫5～7％，鋅7～8％和余量為銅進(jìn)行精確稱重配比，混合熔化后采用全封閉式高壓水霧化法制成鈹青銅合金粉，然后過篩得到粒徑小于0.1mm的鈹青銅合金粉；

B、鋼板的制備；

將碳含量小于0.2％的低碳優(yōu)質(zhì)碳素鋼板剪切下料，經(jīng)除油、除銹后鍍上一層厚度為0.30～1.00mm的鍍銅層，然后再冷軋校平至所需厚度，并控制厚度公差為±0.02mm，平面度≤0.5mm；

步驟2、鋪粉：將制備好的鈹青銅合金粉均勻的鋪在制備好的鋼板上，粉末厚度根據(jù)合金層所需厚度加0.30～1.00mm的加工余量而定；

步驟3、初燒：將鋪好粉的鋼板放入通有氫氣和氮?dú)饣旌蠚膺€原性保護(hù)氣氛的履帶式燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，氫氣和氮?dú)獾幕旌象w積比為1∶9，燒結(jié)溫度為800～900℃，燒結(jié)時間為30～90分鐘；

步驟4、初軋校平：將初燒后的鋼板在冷軋機(jī)上進(jìn)行冷軋校平至所需厚度，并控制厚度公差為±0.02mm，平面度≤0.5mm；

步驟5、復(fù)燒：將初軋校平后的鋼板再次放入通有氫氣和氮?dú)饣旌蠚膺€原性保護(hù)氣氛的履帶式燒結(jié)爐中進(jìn)行二次燒結(jié)，氫氣和氮?dú)獾幕旌象w積比為1∶9，燒結(jié)溫度為850～950℃，燒結(jié)時間為30～90分鐘；