[發(fā)明專利]一種CuSn10Bi3.5銅鉍合金粉末制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210543907.3
• 申請(qǐng)日: 2012-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103028733A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳棕洋;張文革
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浦江匯凱粉體科技有限公司
• 主分類號(hào): B22F9/08
• 分類號(hào): B22F9/08
• 代理公司: 杭州宇信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟;劉芬豪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金粉末制備技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種CuSn10Bi3.5銅鉍合金粉末制備方法。

背景技術(shù)

銅鉛減摩材料不僅具有良好的減摩性能和較好的抗咬合性，同時(shí)材料具有高的強(qiáng)度和耐磨性能，可以較好的滿足現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的要求。現(xiàn)有汽車軸承用青銅基自潤(rùn)滑材料中常含有大量的鉛，如CuPb10Sn10，CuPb24Sn，CuPb24Sn4等。但鉛是有毒的重金屬，鉛污染給人體和環(huán)境帶來(lái)極大的危害。發(fā)達(dá)國(guó)家出臺(tái)了很多相關(guān)的法規(guī)，例如歐盟Rosh指令，限制和禁止使用含鉛的材料。隨著環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，產(chǎn)品無(wú)鉛化勢(shì)在必行。

針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，實(shí)有必要進(jìn)行研究，以提供一種方案，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，避免含鉛減摩涂層材料在制造和使用中對(duì)環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種CuSn10Bi3.5銅鉍合金粉末制備方法，通過(guò)采用熔融及水霧法制備出的銅鉍合金粉末，能滿足作為發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承中的減摩涂層材料的要求，避免了含鉛的減摩涂層材料對(duì)環(huán)境的污染。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種CuSn10Bi3.5銅鉍合金粉末制備方法，包括以下步驟：

第1步，選用重量百分比為85～88％的銅Cu，9～11％的錫Sn，3～4％的鉍Bi的原材料，將Cu加入熔煉爐中在大氣氣氛中加熱至1080℃進(jìn)行熔化，待銅熔化后再加入Sn，Bi進(jìn)行熔煉形成合金液，熔煉溫度在1100～1120℃，熔煉時(shí)間為15～20分鐘；

第2步，將所述合金液進(jìn)行液面除渣后成分檢測(cè)控制在Cu85～88％，Sn9～11％，Bi3～4％，不可避免或無(wú)法剔除的雜質(zhì)≤0.3％，成分檢測(cè)合格后升溫至1150～1180℃；

第3步，撈凈渣子，將所述合金液注入漏包，采用自由降落式矩形環(huán)孔噴嘴在惰性氣體保護(hù)下以4～5MPa水壓進(jìn)行霧化，高壓水溫控制在42℃～48℃，高壓水流擊碎所述合金液形成合金粉末；

第4步，將所述合金粉末進(jìn)行脫水處理，將脫水后的合金粉放入雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間4～6小時(shí)，溫度為150°～170°，真空度為-0.001～-0.002MPa，轉(zhuǎn)速為20～30rpm；

第5步，篩分制備成-150～+350目的成品CuSn10Bi3.5銅鉍合金粉末。

優(yōu)選地，所述漏包底面的漏眼為3個(gè)，呈一字形等距分布，所述漏眼直徑為4～5mm。

優(yōu)選地，所述自由降落式矩形環(huán)孔噴嘴噴射頂角為28～32°。

通過(guò)以上技術(shù)方案制成的鋁青銅粉末，小于100μm的細(xì)顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)接近80％，按照粉末粒度級(jí)別的劃分標(biāo)準(zhǔn)屬于中細(xì)粉，粉末的形貌呈現(xiàn)為較為規(guī)則的圓球形，表面結(jié)構(gòu)光滑平整，基本上沒(méi)有凹坑或孔狀組織，致密度好，粉末的松裝密度為4.9～5.4g/cm3，流動(dòng)性為≤15s/50g。采用上述技術(shù)方案制備的CuSn10Bi3.5銅鉍合金粉末在鋼板基體上涂(熔)敷燒結(jié)形成減摩涂層，涂層具有較好的減摩、抗粘著性能和較高的承載能力，可與銅鉛軸承合金媲美，是替代銅鉛合金實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)軸承減摩涂層無(wú)鉛化的理想材料。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的CuSn10Bi3.5銅鉍合金粉末制備方法的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解，在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。

參考圖1，所示為本發(fā)明實(shí)施例的CuSn10Bi3.5銅鉍合金粉末制備方法的步驟流程圖，其包括以下步驟：

S1，選用重量百分比為85～88％的銅Cu，9～11％的錫Sn，3～4％的鉍Bi的原材料，將Cu加入熔煉爐中在大氣氣氛中加熱至1080℃進(jìn)行熔化，待銅熔化后再加入Sn，Bi進(jìn)行熔煉形成合金液，熔煉溫度在1100～1120℃，熔煉時(shí)間為15～20分鐘；

S2，將合金液進(jìn)行液面除渣后成分檢測(cè)控制在Cu85～88％，Sn9～11％，Bi3～4％，不可避免或無(wú)法剔除的雜質(zhì)≤0.3％，成分檢測(cè)合格后升溫至1150～1180℃；