[發明專利]一種銅基碳纖維軸瓦的制備方法

有效

• 申請號: 202011248648.2
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112375998B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 李晶;彭鎮
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: C22C47/04
• 分類號: C22C47/04;C22C47/12;C22C49/02;C22C49/14;C22C101/10;C22C121/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

本發明公開的一種銅基碳纖維軸瓦的制備方法，包括以下步驟：將短切鍍銅碳纖維在化學鍍液中浸潤去除表面的氧化膜，隨后進行保溫處理待用；將錫青銅合金鑄錠進行打磨，去除表面氧化層，之后放入中頻感應爐中并通入保護性氣體，加熱錫青銅合金使其完全融化；調整中頻感應爐的溫度，向錫青銅合金中加入短切鍍銅碳纖維并攪拌均勻，得到混合漿料；將混合漿料澆注到模具中進行擠壓成型，在混合漿料凝固后經過淬火處理即得。本發明通過向錫青銅合金中加入短切鍍銅碳纖維，提高了軸瓦的耐磨性和耐高溫性；并且由于鍍銅碳纖維良好的力學性能，也會增強軸瓦的相關力學性能。通過半固態制造技術，制造出軸瓦的毛胚，工藝過程簡單。

技術領域

本發明屬于工程機械技術領域，具體涉及一種銅基碳纖維軸瓦的制備方法。

背景技術

隨著社會的發展，機械行業也快速的發展，軸承作為重要的支撐元件，根據其不同的摩擦性質，可分為滾動軸承和滑動軸承，并且滑動軸承優于滾動軸承，使用更加的廣泛。滑動軸承由軸瓦和軸承座構成，軸瓦與軸直接接觸并作相對運動。目前，軸瓦大多數都是對開式薄壁型，因為其與軸直接接觸，并做相對運動，因此，在工作時，特別容易出現燒瓦的情況。出現這種現象的主要原因與軸瓦材料有很大的關系。制造軸瓦的材料主要有金屬材料和非金屬材料。金屬材料中，鑄鐵具有優良的延展性和可塑造性，性價比比較高，但這種材料抗拉性能差，承受載荷能力不好，且后期維修成本較高。合金的材料優于鑄鐵，具有良好的導電性、導熱性、延展性和更好的力學性能。非金屬材料最大的優點是減摩性好、抗腐蝕性好和耐磨性好，自潤滑好，不易磨損配合表面。

近年來，隨著金屬基復合材料的理論研究、制備工藝發展迅速。銅基復合材料具有良好的耐磨、耐腐蝕及優良導電導熱能力，在很多領域都有很重要的作用。碳纖維在銅基復合材料中能進一步提高材料的組織性能，降低摩擦系數等，對材料性能有良好的促進作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種銅基碳纖維軸瓦的制備方法，得到的軸瓦具備優良的耐磨性、耐高溫性以及力學性能。

本發明所采用的技術方案是：一種銅基碳纖維軸瓦的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、將短切鍍銅碳纖維在化學鍍液中浸潤去除表面的氧化膜，隨后200～300℃溫度下進行保溫處理，待用；

步驟2、將錫青銅合金鑄錠進行打磨，去除表面氧化層，之后放入中頻感應爐中并通入保護性氣體，加熱錫青銅合金使其完全融化，待爐內溫度穩定后，保持爐內溫度在1050～1080℃；

步驟3、調整中頻感應爐的溫度為900～1000℃，向錫青銅合金中加入步驟1中得到的短切鍍銅碳纖維并攪拌均勻，得到混合漿料，混合漿料中短切鍍銅碳纖維與錫青銅合金的質量比為0.15～0.35:1；

步驟4、將混合漿料澆注到700～800℃的模具中進行擠壓成型，在混合漿料凝固后經過淬火處理即得。

本發明的特點還在于，

步驟1中采用的短切鍍銅碳纖維長度為1～5mm，絲束型號為T700-12K，表面鍍層厚度為1μm。

步驟1中采用的化學鍍液為酒石酸鉀鈉和五水硫酸銅混合溶液，pH為9～13，浸潤時長30～45min。

步驟2中采用的錫青銅合金鑄錠按質量百分比由以下組分組成：錫9～11％、鋅1～3％、余量為銅，上述組分的質量百分比之和為100％。

步驟3中的攪拌時長為20～30min。

本發明的有益效果是：本發明一種銅基碳纖維軸瓦的制備方法，通過向錫青銅合金中加入短切鍍銅碳纖維，提高了軸瓦的耐磨性和耐高溫性；并且由于鍍銅碳纖維良好的力學性能，也會增強軸瓦的相關力學性能。通過半固態制造技術，制造出軸瓦的毛胚，工藝過程簡單。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進行詳細說明。