[發明專利]一種錫基軸承合金的離心鑄造工藝

有效

• 申請號: 201811040110.5
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN110227809B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 李亞輝;彭元忠;董行;龔大軍
• 申請（專利權）人: 襄陽航力機電技術發展有限公司
• 主分類號: B22D13/04
• 分類號: B22D13/04
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 何靜月

一種錫基軸承合金的離心鑄造工藝，分別準備一爐錫液和巴氏合金液，錫在300℃～380℃進行熔煉，錫基巴氏合金在440℃～460℃進行熔煉；澆注用基體在熱處理、機械加工、吹砂、表面鍍銅；基體在澆注巴氏合金前經過前處理，前處理包括預熱、水洗、掛錫；完成前處理的基體迅速裝夾入離心澆注機夾具中，開啟離心機并快速澆注；基體與夾具組合成的鑄型按預定轉速旋轉5min后停止旋轉，取出軸承合金毛坯；軸承合金毛坯緩冷至室溫。本發明生產的軸承合金成品縫隙缺陷或夾渣缺陷的不良率總體控制在5%以內，軸承合金質量接近零缺陷。本發明可以制造出組織致密，無縫隙、氣孔、夾渣缺陷的錫基軸承合金，提高了錫基軸承合金的成品率和生產率。

技術領域

本發明涉及一種錫基軸承合金的離心鑄造工藝，具體為一種適用于生產產品類型為內徑小于60mm的錫基軸承合金的工藝。

背景技術

當前，國內外雖已有石墨軸承、空氣軸承等新型軸承問世，但巴氏合金作為一種性能優良、多方使用、久經實踐檢驗的減摩合金，仍在民用汽輪機、航空等領域有著廣泛應用，其中，錫基巴氏合金因質地軟且強度低，通常將其澆注在低碳鋼背襯上(基體內孔中)，用于制造錫基軸承合金（即雙金屬合金）。錫基軸承合金離心澆注工藝的各種版本常見于鑄造手冊和專業期刊，但事實上，制造出滿足客戶要求（尤其是軍工客戶）的高質量軸承合金絕非易事。技術人員如果不能充分掌握軸承合金離心鑄造工藝的要領，在成批和大量生產軸承合金時，氣孔、縫隙等鑄造缺陷就容易頻發，造成有色金屬的大量浪費和成本損失。

發明內容

本發明的目的是提供一種錫基軸承合金的離心鑄造工藝，制造出組織致密，無縫隙、氣孔、夾渣缺陷的錫基軸承合金，提高錫基軸承合金的成品率和生產率，最終制造出符合客戶要求的高質量軸承合金。

本發明通過以下離心鑄造工藝獲取高質量的錫基軸承合金。

1）在錫錠熔煉用坩堝內裝錫錠，錫在300℃～380℃進行熔煉，得到錫熔液；

2）在錫基巴氏合金錠熔煉用坩堝內裝錫基巴氏合金錠，錫基巴氏合金在440℃～460℃進行熔煉，得到錫基巴氏合金熔液；

3）澆注用基體在熱處理、機械加工、吹砂后，基體進行表面處理鍍銅；

4）基體在澆注錫基巴氏合金熔液前經過前處理，前處理包括預熱、水洗、掛錫；

5）完成前處理的基體迅速裝夾入離心澆注機夾具中，開啟離心機并快速將錫基巴氏合金熔液澆入基體內孔中；

6）基體（基體為內孔待澆注巴氏合金熔液的低碳鋼零件）與夾具組合成的鑄型（鑄型為基體與夾具所組成的組合體）按預定轉速旋轉5min后停止旋轉，取出錫基軸承合金毛坯；

7）錫基軸承合金毛坯緩冷至室溫。

本發明工序1）中，由設備自動控溫，保證錫錠熔化成錫熔液，錫熔液氧化燒損少。

本發明工序2）中，由設備自動控溫，保證錫基巴氏合金錠熔化成錫基巴氏合金熔液，錫基巴氏合金熔液氧化燒損少。

本發明工序3）為澆注用基體準備過程，經準備完成澆注用基體的機加成形和材料強化。

本發明工序4）為澆注用基體準備過程，經準備過程，完成澆注用基體的成型和材料強化，工序4）中，所述的預熱，預熱溫度120℃～150℃，保溫2小時；所述的水洗為將基體表面用飽和氯化鋅水溶液清洗，水洗時間控制30秒以內；所述的掛錫為將表面吸附著有飽和氯化鋅水溶液的基體整體浸沒入工序1）制得的錫熔液中，至錫熔液液面停止冒泡后將基體取出。

本發明所述工序5）、工序6）中：在進行澆注前，充分攪拌坩堝內的錫基巴氏合金熔液，用撇渣勺扒凈坩堝內夾渣；在鑄型開始旋轉后，向基體內孔澆注錫基巴氏合金熔液，澆注時錫基巴氏合金熔液要連續不斷并且均勻快速地流入基體內孔，從開始澆注到澆注結束所用時間不大于4s, 避免卷入空氣和減少氧化，離心機線速度為2.6m/s～3.2m/s。