[發(fā)明專利]一種鋁錫鎳銅基軸承合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710908584.6
• 申請(qǐng)日: 2017-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107723522B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊振中;熊艷才;陸政;郝敏;王勝?gòu)?qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)北京航空材料研究院
• 主分類號(hào): C22C21/00
• 分類號(hào): C22C21/00;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 梁瑞林

本發(fā)明屬于合金制備技術(shù)，涉及一種高塑性、高韌性與中硬度自潤(rùn)滑的鋁錫鎳銅基軸承合金及其制備方法。本發(fā)明合金各組分的重量百分比為：錫，5.5％～6.5％；鎳，0.8％～1.2％；銅，1.0％～2.4％；鐵，0.2％～0.5％；鎂，0.3％～0.5％；硅，0.4％～1.0％；錳，0.3％～0.7％；鈦，0.15％～0.3％；余量為鋁。本發(fā)明的制備步驟如下：備料；熔化純鋁鑄錠；成分調(diào)整；攪拌；澆注；開(kāi)箱。本發(fā)明提出了一種鋁錫鎳銅基軸承合金及其制備方法，大幅度降低了軸承合金的成本，提高了塑性和韌性，并具有中硬度自潤(rùn)滑性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金制備技術(shù)，涉及一種高塑性、高韌性與中硬度自潤(rùn)滑的鋁錫鎳銅基軸承合金及其制備方法。

背景技術(shù)

軸承合金材料是用來(lái)制造軸瓦、軸套等零件的材料，主要用于支撐軸或軸上的回轉(zhuǎn)構(gòu)件使其正常工作和轉(zhuǎn)動(dòng)，是國(guó)防軍工行業(yè)中的重要構(gòu)件。隨著現(xiàn)代軌道交通行業(yè)機(jī)組向高速、大型化方向發(fā)展，對(duì)軸承合金的承載能力、潤(rùn)滑性能與可靠性等提出了更高的要求，傳統(tǒng)的巴氏合金軸承合金高溫承載能力較差，隨著摩擦磨損服役環(huán)境溫度升高，易出現(xiàn)嚴(yán)重的黏著磨損引發(fā)燒瓦。

鉛基或錫基軸承合金的承載能力與疲勞性能較佳，但其表面順應(yīng)性、嵌藏性與潤(rùn)滑性能較差，易損傷軸承，使用時(shí)須在表面增設(shè)鉛錫二元或三元合金鍍層，制造成本隨之上升。鋁基軸承合金是近年發(fā)展起來(lái)的一種優(yōu)良減摩材料，具有質(zhì)輕、比強(qiáng)度高、抗疲勞性能好、導(dǎo)熱性好及優(yōu)異的耐蝕性能、耐摩擦磨損性能，在軌道交通行業(yè)、航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。鋁基軸承合金主要包括鋁錫系、鋁鉛系、鋁硅系與鋁鋅系，綜合材料結(jié)構(gòu)減重、制造成本與合金性能考慮，鋁錫系軸承合金的應(yīng)用最為廣泛。

近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)軌道交通運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展，高功率、高燃燒效率燃油機(jī)車的需求日益增多，燃油機(jī)車的核心部件齒輪箱主要用于轉(zhuǎn)軸的傳動(dòng)，在齒輪高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中需要潤(rùn)滑油進(jìn)行傳熱與潤(rùn)滑，齒輪箱油路潤(rùn)滑密封所選合金需要同時(shí)具備一定的自潤(rùn)滑能力且具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，綜上，目前需要一種不僅成本較低，而且適應(yīng)中高溫度的工作環(huán)境同時(shí)材料具備高塑性、高韌性和中硬度自潤(rùn)滑的軸承合金。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提出一種鋁錫鎳銅基軸承合金及其制備方法，以便降低軸承合金的成本，提高塑性和韌性，并具有中硬度自潤(rùn)滑性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種鋁錫鎳銅基軸承合金，其特征在于，該合金由如下重量百分比的組分組成：錫，5.5％～6.5wt％；鎳，0.8％～1.2wt％；銅，1.0％～2.4wt％；鐵，0.2％～0.5wt％；鎂，0.3％～0.5wt％；硅，0.4％～1.0wt％；錳，0.3％～0.7wt％；鈦，0.15％～0.3wt％；余量為鋁。

如上面所述的鋁錫鎳銅基軸承合金的制備方法，其特征在于，制備的步驟如下：

1、備料：按照合金中各成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱取各種原料，然后將原料放入烘箱內(nèi)在200℃～280℃的溫度下烘烤至少60min；原料為：99.99％的工業(yè)純鋁；純錫鑄錠，工業(yè)純鋁與純錫鑄錠的質(zhì)量比為1：(6.02％～7.48％)；純鎂鑄錠，工業(yè)純鋁與純鎂鑄錠的質(zhì)量比為1：(0.33％～0.58％)；純銅鑄錠，工業(yè)純鋁與純銅鑄錠的質(zhì)量比為1：(1.09％～2.76％)；Al-10Ni中間合金，工業(yè)純鋁與Al-10Ni中間合金的質(zhì)量比為1：(0.92％～1.45％)；Al-4Fe中間合金，工業(yè)純鋁與Al-4Fe中間合金的質(zhì)量比為1：(0.25％～0.64％)；Al-12Si中間合金，工業(yè)純鋁與Al-12Si中間合金的質(zhì)量比為1：(0.47％～1.24％)；Al-4Mn中間合金，工業(yè)純鋁與Al-4Mn中間合金的質(zhì)量比為1：(0.37％～0.90％)；Al-5Ti中間合金，工業(yè)純鋁與Al-5Ti中間合金的質(zhì)量比為1：(0.18％～0.38％)；

2、熔化純鋁鑄錠：將純鋁鑄錠放入300Kg～800Kg電阻熔化爐內(nèi)，升溫加熱到780℃～810℃，保溫45min～65min；