[發(fā)明專利]高強度耐磨銅合金材料、制備方法及活塞襯套

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811624695.5
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109763017A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 胡立杰;姚聯(lián);徐世雄
• 申請（專利權）人: 武漢泛洲中越合金有限公司
• 主分類號: C22C9/04
• 分類號: C22C9/04;C22C1/02;B21C37/06;F16J1/10
• 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(fā)明公開了一種高強度耐磨銅合金材料、制備方法及活塞襯套，涉及銅合金材料制備的技術領域。該銅合金材料由以下質量百分比的元素組成：Cu 66.0～70.0％；Si 0.7～1.3％；Mn≤0.025％；Fe≤0.4％；Pb≤0.09％；Ni≤0.5％；S≤0.003％；Se≤0.003％；Cd≤0.01％；其他單個雜質≤0.05％；其他不可避免的雜質≤0.5％；余量為Zn。該方法包括如下步驟：A、按照各元素組成質量百分比在爐中加入Cu、Si和Zn來料，升溫熔化；B、采用立式半連鑄進行鑄造，將鑄錠切斷至一定長度后擠壓到所需的管材尺寸。該活塞襯套采用上述制備方法制備得到的銅合金材料材料制成。該銅合金材料具有較高的抗拉強度、屈服強度、良好的塑性和可靠硬度的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及銅合金材料制備的技術領域，具體是涉及一種高強度耐磨銅合金材料、制備方法及活塞襯套。

背景技術

多元復雜銅合金材料材料具有優(yōu)異的綜合性能，廣泛用于機械、汽車等行業(yè)。隨著這些行業(yè)對材料性能要求的不斷提高，開發(fā)出具有良好的綜合機械性能，如較高的抗拉強度，屈服強度，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：發(fā)動機的活塞襯套，一般情況下材料為銅合金材料，為了保證活塞襯套的質量和使用壽命，對其強度和耐磨性都有較高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)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銅合金材料、制備方法及活塞襯套，該銅合金材料具有較高的抗拉強度、屈服強度、良好的塑性和可靠硬度。

本發(fā)明提供一種高強度耐磨銅合金材料，由以下質量百分比的元素組成：Cu 66.0～70.0％；Si 0.7～1.3％；Mn≤0.025％；Fe≤0.4％；Pb≤0.09％；Ni≤0.5％；S≤0.003％；Se≤0.003％；Cd≤0.01％；其他單個雜質≤0.05％；其他不可避免的雜質≤0.5％；余量為Zn。

本發(fā)明實施例還提供一種基于上述高強度耐磨銅合金材料的制備方法，包括如下步驟：

A、按照各元素組成質量百分比在爐中加入Cu、Si和Zn來料，升溫熔化；

B、采用立式半連鑄進行鑄造，將鑄錠切斷至一定長度后擠壓到所需的管材尺寸。

在上述技術方案的基礎上，步驟A包括如下步驟：

A1、按照各元素組成質量百分比提供Cu、Si和Zn來料，在爐底先加入部分屑料以及部分Cu和全部Si，升溫熔化；

A2、待爐中料完全熔化后，除渣，繼續(xù)加入屑料，每加一次屑料熔化后，加入助溶劑，除渣；

A3、加入剩余Cu，再加入全部Zn，當Zn全部熔化后，沸騰2-3分鐘，再加入助溶劑，除渣，取樣，調整成分，調整元素組成至指定質量百分比。

在上述技術方案的基礎上，步驟A1中，加入部分屑料以及Cu、Si來料的同時加入P-Cu合金進行脫氧。

在上述技術方案的基礎上，步驟A3中，加入全部Zn后，再加入P-Cu合金進行脫氧。

在上述技術方案的基礎上，所述助溶劑為冰晶石。

在上述技術方案的基礎上，步驟A中，在中頻電爐中加入Cu、Si和Zn來料。

在上述技術方案的基礎上，步驟B包括如下步驟：

B1、調整溫度至1090℃～1130℃后，用立式半連鑄進行直接水冷鑄造；

B2、將鑄錠切斷至一定長度后，在690～750℃溫度下擠壓到所需的管材尺寸。

在上述技術方案的基礎上，步驟B2之后還包括如下步驟：

B3、根據(jù)產(chǎn)品尺寸要求設計冷軋工藝，并進行去應力退火，使其滿足材料性能要求。