[發明專利]高強度耐磨無鉛銅合金材料、制備方法及滑靴

在審

• 申請號: 201811624694.0
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109536756A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 胡立杰;黃俊;徐星輝
• 申請（專利權）人: 武漢泛洲中越合金有限公司
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C9/04;C22C9/06;C22C21/00;C22C30/00;B22D11/00;F03C1/00;F04B53/00
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 胡娟

本發明公開了一種高強度耐磨無鉛銅合金材料、制備方法及液壓元件的應用如滑靴，涉及銅合金制備的技術領域。由以下質量百分比的元素組成：Al 3.0～4.5％；Fe 0.5～1.3％；Si 0.5～1.5％；Ni 2.0～4.0％；Zn 26～30％；Co≤1.0％；余量為Cu。該制備方法包括：A、先在爐底加熱部分屑料及精煉劑，加Cu、Cu?Co?Al三元合金、Al?Fe?Si?Ni四元合金升溫熔化；B、Cu熔化后分批加入屑料和精煉劑；C、爐料熔化完后，再加入Zn；D、升溫沸騰后，加入精煉劑，充分攪拌，靜置后扒渣；E、采用立式半連鑄進行循環水冷鑄造，將鑄錠切斷至一定長度后擠壓到所需的管材或棒材尺寸。一種滑靴采用制備方法制備得到的銅合金材料制成。本發明的銅合金材料具有較高的抗拉強度、良好的塑性和可靠硬度。

技術領域

本發明涉及銅合金制備的技術領域，具體是涉及一種高強度耐磨無鉛銅合金材料、制備方法及液壓元件應用如滑靴。

背景技術

多元復雜銅合金材料具有優異的綜合性能，廣泛用于機械、汽車等行業。隨著這些行業對材料性能要求的不斷提高，開發出具有良好的綜合機械性能，如較高的抗拉強度，良好的塑性，可靠硬度，尤其是在高溫下具備較好性能的材料成為當務之急。例如：液壓泵或者液壓馬達的滑靴，滑靴材料一般采用銅合金，滑靴配合柱塞形成柱塞組件，在液壓泵或者液壓馬達中實現吸油或者排油，滑靴具有球形凹槽，包裹柱塞的球頭，液壓泵或者液壓馬達工作時，柱塞的球頭在滑靴內轉動，對滑靴材料的耐磨性和強度都有較高的要求。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種高強度耐磨無鉛銅合金材料、制備方法及液壓元件的應用，該銅合金具有較高的抗拉強度、良好的塑性和可靠硬度。

本發明提供一種高強度耐磨無鉛銅合金材料，由以下質量百分比的元素組成：

Al 3.0～4.5％；

Fe 0.5～1.3％；

Si 0.5～1.5％；

Ni 2.0～4.0％；

Zn 26～30％；

Co≤1.0％；

余量為Cu。

本發明實施例還提供一種基于上述高強度耐磨無鉛銅合金材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

A、先在爐底加入屑料及精煉劑，然后加Cu、Cu-Co-Al三元合金、Al-Fe-Si-Ni四元合金，升溫熔化；

B、Cu熔化后分批加入屑料和精煉劑；

C、爐料熔化完后，加入屑料或成型回爐料降溫，再加入Zn；

D、Zn完全熔化后，升溫沸騰后，加入精煉劑，充分攪拌，靜置后扒渣；

E、采用立式半連鑄進行循環水冷鑄造，將鑄錠切斷至一定長度后擠壓到所需的管材或棒材尺寸。

在上述技術方案的基礎上，步驟A中，所述Cu-Co-Al三元合金是由Cu、Co、Al熔化成含Al 4～7％、Co8～12％、Cu82～86％的三元中間合金。

在上述技術方案的基礎上，步驟A中，所述Al-Fe-Si-Ni四元合金是由Al、Fe、Si、Ni熔化成的含Al 43～48％、Fe7～12％、Si9～14％、和Ni32～35％的四元中間合金。

在上述技術方案的基礎上，步驟C中，熔煉溫度在1000～1050℃時，加入Zn。

在上述技術方案的基礎上，步驟D具體步驟為：Zn完全熔化后，升溫到1080-1120℃，沸騰2～3分鐘，加入精煉劑，充分攪拌，靜置3～5分鐘后扒渣。