[發明專利]一種用于生產雙金屬軸瓦材料的銅錫鎳鉍合金粉末的制備方法

有效

• 申請號: 201610654330.1
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN106191517B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 吳棕洋;羅濤;張偉民;張文革
• 申請（專利權）人: 浙江旭德新材料有限公司
• 主分類號: C22C9/02
• 分類號: C22C9/02;C22C1/02;B22F9/08
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司33250
• 代理人: 劉芬豪

技術領域

本發明屬于合金粉末制備技術領域，具體涉及一種用于生產雙金屬軸瓦材料的銅錫鎳鉍合金粉末的制備方法。

背景技術

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，同時材料具有高的強度和耐磨性能，可以較好的滿足現代發動機軸承的要求。現有汽車軸承用青銅基自潤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，鉛污染給人體和環境帶來極大的危害。發達國家出臺了很多相關的法規，例如歐盟Rosh指令，限制和禁止使用含鉛的材料。隨著環保的發展趨勢，產品無鉛化勢在必行。

針對目前現有技術中存在的上述缺陷，實有必要進行研究，以提供一種方案，解決現有技術中存在的缺陷。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種無鉛的滿足高強發動機滑動軸承用的用于生產雙金屬軸瓦材料的銅錫鎳鉍合金粉末的制備方法，該粉末能滿足作為發動機滑動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環境的污染。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

本發明的一種用于生產雙金屬軸瓦材料的銅錫鎳鉍合金粉末的制備方法，包括以下步驟：

S10，選用重量百分比為83～89％的銅，7～9％的錫，1～2％的鎳，3～7％的鉍的原材料，將Cu加入熔煉爐中在大氣氣氛中加熱至1083～1090℃進行熔化，待銅熔化后再加入Sn，Ni和Bi進行熔煉形成合金液，熔煉溫度在1100～1120℃，熔煉時間為15～25分鐘；

S20，將所述合金液進行液面除渣后成分檢測控制在Cu83～89％，Sn7～9％，Ni1～2％，Bi3～7％，不可避免或無法剔除的雜質≤0.5％，成分檢測合格后升溫至1150～1250℃；

S30，加入玻璃與木炭除渣，撈凈渣子，將所述合金液注入漏包，采用限制式環縫噴嘴在空氣下以0.7～1Mpa氣壓進行霧化，高壓氣流擊碎所述合金液形成合金粉末；

S40，采用旋振篩制備成-140目的成品用于生產雙金屬軸瓦材料的銅錫鎳鉍合金粉末。

優選地，漏包底面的漏眼為1個，漏眼直徑為3.5～5.5mm。

優選地，限制式環縫噴嘴噴射頂角為20～30°。

優選地，限制式環縫噴嘴的縫寬為0.5～2mm。

優選地，合金粉末的松裝密度為4.9～5.4g/cm³。

優選地，合金粉末的流動性為13～18s/50g。

優選地，旋振篩的篩網直徑為1m。

采用本發明具有如下的有益效果：

(1)本發明用元素周期表中與Pb同族的Bi元素來替代鉛，增加了合金粉末的嵌入性和疲勞性能，并添加Ni來增強力學性能，鉛含量小于0.1％，實現了發動機軸承減摩涂層材料的無鉛化。

(2)相對水霧化，本發明通過熔融-氣霧化生產的粉末不含水，霧化后直接篩分可縮短生產流程。

(3)本發明采用限制式環縫噴嘴，合金液在噴嘴出口處即被破碎，噴嘴傳遞到金屬的能量大，有利于提高合金粉末的提花率，通過以上技術方案制成的粉末，小于100μm的細顆粒質量百分數大于99％，按照粉末粒度級別的劃分標準屬于中細粉，90％的粉末的形貌呈現為較為規則的圓球形，表面結構光滑平整，基本上沒有凹坑或孔狀組織，致密度好，粉末的松裝密度為4.9～5.4g/cm³，流動性為≤20s/50g。

(4)采用上述技術方案制備的用于生產雙金屬軸瓦材料的銅錫鎳鉍合金粉末在鋼板基體上涂(熔)敷燒結形成減摩涂層，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，是替代銅鉛合金實現汽車發動機軸承減摩涂層無鉛化的理想材料。

附圖說明

圖1為本發明實施例的用于生產雙金屬軸瓦材料的銅錫鎳鉍合金粉末的制備方法的流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

如圖1所示，圖1為本發明實施例的用于生產雙金屬軸瓦材料的銅錫鎳鉍合金粉末的制備方法的流程圖。