[發明專利]一種用于軸瓦耐磨層的高強度合金材料CuNi2

無效

• 申請號: 201410607907.4
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN104328310A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 木儉樸
• 申請（專利權）人: 煙臺大豐軸瓦有限責任公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06
• 代理公司: 山東舜天律師事務所 37226
• 代理人: 呂志彬

技術領域

本發明涉及一合金材料，具體是一種用于軸瓦耐磨層的高強度合金材料CuNi2。?

背景技術

由于使用需要，發動機軸瓦表面要求具備堅固度和耐磨及抗咬合性能。為保障發動機軸瓦表面的耐磨程度，通常是將粉末狀金屬青銅合金粘合在鋼背上形成耐磨層，這種金屬青銅合金提供堅固的軸承面，用以經受使用過程中軸承面承受的載荷。從性能方面來說，在青銅合金材料中添加一定量的鉛是目前為止最為理想的方法。但由于環保意識的增強，各國政府高度重視對環境的保護，淘汰鉛這種有毒金屬已成為發動機軸瓦材料選用時的一個重要考慮因素。而如果不添加鉛這種成分，軸瓦的耐磨性及堅固度都達不到理想效果。目前有技術采用的是添加部分微量元素用以提高軸瓦因無鉛而喪失的堅固度，如申請號201010506167.7發明專利，添加Sn：7-9%、In0.6-2%、Ni0.6-2%、Cu余量，通過一種或多種金屬及微量元素的組合，使硬質材料與軟質材料互補達到替代鉛的效果。類似專利還可見申請號201310387879.5發明專利。但添加微量元素除了增加成本提升制造工藝難度外，其抗疲勞性能也并未有顯著進步。?

發明內容

申請人經反復試驗發現，在掌握其中某些微量元素特殊質量配比的情況下，即可獲得意想不到的效果，在減少工藝復雜程度的基礎上，保證耐磨層的堅固度及耐磨性，有效提高軸瓦的抗疲勞程度。按照本發明公開的成分及特殊配比，即可獲得一種抗疲勞強度高且節約原材料的無鉛環保軸瓦耐磨層。?

本發明的技術方案為：一種用于軸瓦耐磨層的高強度合金材料CuNi2?

，由以下重量百分比計的原料制成：Ni：1.5-3.0%、Cu為余量。

本發明的優選方案為：一種用于軸瓦耐磨層的高強度合金材料CuNi2?

，由以下重量百分比計的原料制成：Ni：2.3%、Cu為余量。

本發明軸瓦耐磨層的高強度無鉛環保錫青銅合金，由申請人委托上海核威實業有限公司技術中心在DP藍寶石疲勞試驗機上采用增載法測試并出具出具編號2013-HJ-03檢驗報告顯示檢驗數據如下：?

實驗系數：軸速3000r/min、載荷頻率50Hz。

所得試驗效果如下表所示：?

對比申請號201010506167.7發明專利可知，采用該發明所公開的組分及配比所達到的抗疲勞強度為150MP，與采用添加鉛的耐磨層材料取得的抗疲勞效果一致。而采用本發明工藝在高強度耐磨試驗條件下抗疲勞強度達到168MP以上，且原材料搭配簡單、容易制造，在節省加工成本的同時有效提升了產品質量。

將申請人研制的產品與目前常見幾種含鉛合金層硬度測試比較，所得數據見下表?

由上表可知，本發明公開的用于軸瓦耐磨層的高強度無鉛環保合金材料CuNi2，其硬度標準也高于常規同類產品。

本發明用于軸瓦耐磨層的高強度無鉛環保合金材料CuNi2，對加工工藝無任何特殊要求，根據軸瓦型號不同按照標準燒結于鋼背之上即可。因此是一種環保、高效且不增加成本的合金材料。?

附圖說明

圖1為本發明產品在德國蔡司電鏡下放大100倍觀察表面狀況圖。?

圖2為為同類含鉛產品CuPb10Sn10在德國蔡司電鏡下放大100倍觀察表面狀況圖。?

具體實施方式

對比圖1和圖2可知，采用本發明技術方案制成的合金材料致密度明顯優于同類其他產品，達到這樣技術目的采取的方案是：一種用于軸瓦耐磨層的高強度無鉛環保錫青銅合金，其特征在于：一種用于軸瓦耐磨層的高強度無鉛環保合金材料CuNi2，由以下重量百分比計的原料制成：Ni：2.3%、Cu為余量。?