[發明專利]一種內燃機軸瓦用白合金及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011369710.3
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112609105A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 陳永紅;鐘寧;陽林;屠力月;羅才勇;辛琦
• 申請（專利權）人: 重慶躍進機械廠有限公司
• 主分類號: C22C13/02
• 分類號: C22C13/02;C22C1/03
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

本發明公開了一種內燃機軸瓦用白合金，按重量百分比計包括如下組分：3～4％的Cu，7～9％的Sb，0.18～0.3％的Ni，0.8～1.2％的Cd，余量為Sn以及不可避免的雜質。其綜合力學性能優異，能夠滿足軸瓦的高承載力要求。還公開了上述內燃機軸瓦用白合金的制備方法，包括如下步驟：S1，按照上述組分的重量百分比稱取銅鎳中間合金、銻、鎘和錫；S2，將稱取的部分原料投入到熔煉爐中，升溫至熔化溫度并保溫，使得熔煉爐內的混合材料完全熔化，然后加入余下的錫原料熔化并充分攪拌，將合金液溫度降至420℃～450℃時加入鎘，加入精煉劑進行精煉；S3，精煉完成后澆鑄得到內燃機軸瓦用白合金。工藝流程簡單，保證了各個元素在合金中均勻分布，提高了合金的力學性能。

技術領域

本發明涉及軸承合金，具體涉及內燃機軸瓦用白合金及其制備方法。

背景技術

船用低速柴油機、中速柴油機等內燃機軸瓦作為設備的關重件，均要求軸承合金材料具有良好的承載能力、磨合性、嵌藏性等以適應其工況需求。白合金具有良好的減摩性、嵌藏性、抗咬合性等軟性指標，但常規白合金其硬度、承載能力等指標均較低，特別是內燃機功率密度的提高，對軸承材料的承載能力等提出了更高的要求，發展更高承載力的白合金已成為了市場需要。

發明內容

本發明的目的是提供一種內燃機軸瓦用白合金及其制備方法，其綜合力學性能優異，能夠滿足軸瓦的高承載力要求。

本發明所述的內燃機軸瓦用白合金，按重量百分比計包括如下組分：3～4％的Cu，7～ 9％的Sb，0.18～0.3％的Ni，0.8～1.2％的Cd，余量為Sn以及不可避免的雜質。

進一步，按重量百分比計包括如下組分：3～4％的Cu，7～9％的Sb，0.2％的Ni，0.8～ 1.2％的Cd，余量為Sn以及不可避免的雜質。

進一步，按重量百分比計包括如下組分：3.5％的Cu，8％的Sb，0.2％的Ni，1％的Cd，余量為Sn以及不可避免的雜質。

一種內燃機軸瓦用白合金的制備方法，其包括如下步驟：

S1，按照上述的內燃機軸瓦用白合金的組分重量百分比稱取銅鎳中間合金、銻、鎘和錫；

S2，將稱取的全部銅鎳中間合金、銻和總重量2/3的錫投入到熔煉爐中，啟動熔煉爐，升溫至660℃～680℃并保溫，使得熔煉爐內的混合材料完全熔化，然后加入余下的錫原料熔化并充分攪拌，將合金液溫度降至380℃～420℃時加入鎘熔化，待鎘完全熔化后，在合金液溫度380℃～420℃的條件下加入精煉劑精煉除渣，精煉5～10min；

S3，精煉完成后在溫度為380℃～420℃的條件下澆鑄得到內燃機軸瓦用白合金。

所述S2中的熔化溫度為660℃～680℃。

上述的內燃機軸瓦用白合金或上述制備方法制得的白合金在最高載荷比壓為32MPa、工作溫度低于100℃的軸承中的應用。

本發明與現有技術相比具有如下有益效果。

1、本發明限定了Ni元素的重量百分比為0.18～0.3％，Ni元素的加入將促進Cu6Sn5相的形核結晶，細化Cu6Sn5針狀、星狀晶體晶粒，更有效阻滯SbSn方塊相晶粒的集聚，提高了合金強度。若Ni元素加入量低于0.18％，則細化效果不明顯，對合金力學性能提升不大；若Ni元素加入量高于0.3％，則力學性能已提升不大，同時過量的Ni元素會和Cu元素、Sn元素形成復雜的脆性狀狀態，降低合金塑性和疲勞強度。