一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金的制作方法
【專利摘要】一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金，它采用由Mn、Al、Fe、Zn、Ce以及Cu組成配料，經熔鑄、熱鍛或熱軋加工成形；該合金中各元素的質量百分含量范圍為：Mn 5～10％、Al 6～10％、Fe 1.5～2.5％、Zn 1.5～2.5％、Ce 0.4～0.8％以及Cu余量的技術方案；它克服了巴氏合金疲勞強度低、耐熱性能差，以及銅基合金和鋁基合金在潤滑環境不良時易發生抗咬粘性、順應性及嵌藏性增高等缺陷，而且解決了鉛、鎘有毒金屬容易產生環境污染等行業傳統難題；它適合作機械、冶金、能源、化工等行業中高速、重載、高溫、腐蝕介質等復雜工況下的摩擦運動副各零部件理想的減摩耐磨材料；如用來制造滑動軸承、蝸輪副、滑塊、軸套和傳動螺母等零部件。
【專利說明】一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金。
【背景技術】
[0002] 現有冶金、能源、礦山、交通運輸等機械設備中，存在著各類摩擦副，例如：滑動軸 承、齒輪、蝸輪、導軌、傳動螺母等，為了提高效率、保持精度，需要減少因相對運動摩擦而產 生的能量損失和磨損，要求摩擦副的材質具有較低摩擦因數和較高耐磨性能。目前，常用的 減摩金屬材料主要有巴氏合金、銅基合金和鋁基合金。巴氏合金是一種傳統的軸承合金材 料，具有良好的減摩性，對軸頸的順應性、嵌藏性好，抗腐蝕性高，對鋼和青銅的粘著性好等 特點；但是巴氏合金的機械強度不高，耐溫性較差，使用范圍受到限制，主要用于輕載、低速 和低溫環境等場合。銅基合金和鋁基合金的機械強度較高，具有較好的耐磨性、減摩性、耐 腐蝕性和工藝性好等優點，被廣泛用于高速、重載滑動軸承、蝸輪副，軸套和傳動螺母等零 件。作為減摩材料的銅基合金和鋁基合金中的主要合金元素大多為低熔點錫、鉛或鎘，在 摩擦過程中軟質的錫、鉛易均布在摩擦表面上起潤滑作用。提高銅合金和鋁合金中錫或鉛 的含量，合金的抗粘著性、順應性及嵌藏性增高，但抗疲勞性下降，工藝性惡化，偏析現象增 大；其次，銅基合金和鋁基合金中大都含有鉛或鎘的有毒金屬，容易產生環境污染；并且錫 的價格較貴，增大了合金的生產成本。
【發明內容】
[0003] 針對上述情況，本發明的目的在于提供一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金，它 既不含鉛、鎘等有毒金屬，又不會污染環境；還具有優良的冷、熱成形加工性能；而且在室 溫?400°C溫度范圍更具優異的減摩耐磨性能；它生產成本低，應用范圍廣，易工業化生 產，便于普及推廣，商業前景廣闊。
[0004] 為了實現上述目的，一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金，以質量百分比計包括下 述組分：
【權利要求】
1. 一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金，其特征在于，以質量百分比計包括下述組分： Mn 5-10% Ai 6?10% 1? 1.δ?2· 5% Zn 1.5?2. 5% Cc 0,4?0.8% 以及 Cu 余y:〇
2. 根據權利要求1所述的一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金，其特征在于，以質量百 分比計包括下述組分： Mn 9% Al 9% Fc 2% Zn 2% Ce 0.7% 以及 Cu 余
3. 根據權利要求1、2所述的一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金，其特征在于它的熔煉 溫度為1230?1250°C，保溫10?15分鐘，澆注溫度為1150?1200°C;熱鍛或熱軋初始溫 度為830?860°C，終鍛或終軋溫度為730°C以上。
4. 根據權利要求1?3所述的一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金，其特征在于它的顯 微組織為β-Cu3Al單相固溶體。
5. 根據權利要求1?4所述的一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金，其特征在于它的顯 微硬度值高于178. 5HV2N ;抗拉強度高于398MPa;延伸率大于29. 3%。
6. 根據權利要求1?4所述的一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金，其特征在于它在室 溫下的干摩擦因數小于〇. 29,磨損率低于3. 36Xl(T12mV(N.m)。
7. 根據權利要求1?4所述的一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金，其特征在于它在室 溫油潤滑下的摩擦因數小于〇. 1，磨損率低于3. 22Xl(T15mV(N.m)。
8. 根據權利要求1?4所述的一種高性能減摩耐磨錳鋁青銅合金，其特征在于它在 300°C下的干摩擦因數小于0. 29,磨損率低于2. 68Xl(T13mV(N.m)。
【文檔編號】C22C9/00GK104451244SQ201410788715
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月17日 優先權日:2014年12月17日
【發明者】彭成章, 向浪, 曹獲, 熊偉, 唐思文 申請人:湖南科技大學