滑動軸承合金材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及合金材料領域，特別是涉及一種滑動軸承合金材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]軸瓦和軸承襯的材料統稱為軸承材料。對軸承材料性能的要求是由軸承失效形式決定的。對軸承材料性能的要求良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性減摩性是指材料副具有低的摩擦系數。耐磨性是指抗磨性能(通常以磨損率表示)。抗咬粘性是指材料的耐熱性和抗粘附性。良好的摩擦順應性、嵌入性和磨合性摩擦順應性是指材料通過表層彈塑性變形來補償軸承滑動表面初始配合不良的能力。嵌入性是指材料容納硬質顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動發生刮傷或磨粒磨損的性能。磨合性是指軸瓦與軸頸表面經短期輕載運轉后，易于形成相互吻合的表面粗糙度。足夠的強度和抗腐蝕能力。良好的導熱性、工藝性、經濟性等。
[0003]軸承材料分三大類:1)金屬材料，如軸承合金、銅合金、鋁基合金和鑄鐵等;2)多孔質金屬材料;3)非金屬材料，如工程塑料、碳一石墨等。下面擇其主要者略作介紹。軸承合金(通稱巴氏合金或白合金)。
[0004]軸承合金是錫、鉛、銻、銅的合金，它以錫或鉛作基體，其內含有銻錫(Sb-Sn)、銅錫(Cu-Sn)的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用，軟基體則增加材料的塑性。軸承合金的彈性模量和彈性極限都很低，在所有軸承材料中，它的嵌入性及摩擦順應性最好，很容易和軸頸磨合，也不易與軸頸發生咬粘。但軸承合金的強度很很低，不能單獨制作軸瓦，只能貼附在青銅、鋼或鑄鐵軸瓦上作軸承襯。軸承合金適用于重載、中高速場合，價格較貴。
【發明內容】
[0005]本發明主要解決的技術問題是提供一種滑動軸承合金材料及其制備方法，該滑動軸承合金具有更好的抗壓強度，能提高滑動軸承的耐磨性和抗疲勞性能。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:提供一種滑動軸承合金材料，該合金材料中的各組分按質量百分比的構成為:Sn 4.6~5.4%，Cu 53-68%, Co 0.8-2.3%，Ni 0.3-1.2%，B 0.2-0.6%，稀土金屬0.1-0.5%，第一潤滑物5~7%，第二潤滑物 1~2%，余量為A1。
[0007]在本發明一個較佳實施例中，所述的第一潤滑物為Bi。
[0008]在本發明一個較佳實施例中，所述的第二潤滑物為C。
[0009]在本發明一個較佳實施例中，所述的稀土金屬為Ce、La、Pr和Nd中的一種或多種。
[0010]為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是:提供一種滑動軸承合金材料的制備法方法，包括以下步驟:
(1)將部分A1粉、Sn粉和第二潤滑物按照配比放入球磨機中進行球磨，然后再與Cu、Co、Ni和稀土金屬放入真空熔煉爐內熔煉，待全部熔化后在1500~1550°C熔煉12?18min，熔煉過程攪拌3?5次，以達到完全混合均勻，然后澆注、空冷制得中間合金棒； (2)將剩余A1粉、第一潤滑物和中間合金棒同時放入爐內加熱熔煉，全部熔化后，在1500?1550°C熔煉8?15min，隨后開始降溫，待溫度降至1300?1350°C時，開始加入B攪拌，隨后升至澆鑄溫度1500°C保溫8?15min開始澆鑄、成型。
[0011 ]在本發明一個較佳實施例中，步驟(1)中的A1粉、Sn粉和C粉在氬氣保護下，在球磨機中進行球磨得到Al-Sn-C合金粉末。
[0012]在本發明一個較佳實施例中，步驟(1)中球磨機轉速為260?300rpm，球磨時間為15?20mino
[0013]在本發明一個較佳實施例中，步驟(1)中的真空熔煉爐內的真空抽至0.007Pa。
[0014]在本發明一個較佳實施例中，步驟(1)中加入的A1粉與步驟(2)中加入的A1粉的重量配比為1?2:1。
[0015]本發明的有益效果是:本發明具有更好的抗壓強度，能提高滑動軸承的耐磨性和抗疲勞性能;工藝簡單，適合于工業化生產。
【具體實施方式】
[0016]下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0017]實施例1
一種滑動軸承合金材料，該合金材料中的各組分按質量百分比的構成為:Sn 5.4%，Cu53%,Co 2.3%，Ni 0.3 %，B 0.2 %，Ce 0.5%，Bi 5%，C 1.5%，A1 31.8%。
[0018]其制備法方法，具體包括以下步驟:
(1)將2/3的A1粉、Sn粉和C按照配比放入球磨機中，在氬氣保護下進行球磨，球磨機轉速為260 rpm，球磨時間為20min;然后再與Cu、Co、Ni和Ce放入真空熔煉爐內熔煉，真空熔煉爐內的真空抽至0.007Pa，待全部熔化后在1500°C熔煉18min，熔煉過程攪拌3次，以達到完全混合均勻，然后澆注、空冷制得中間合金棒；
(2)將剩余1/3A1粉、Bi和中間合金棒同時放入爐內加熱熔煉，全部熔化后，在1550°C熔煉8min，隨后開始降溫，待溫度降至1350°C時，開始加入B攪拌，隨后升至澆鑄溫度1500°C保溫15min開始饒鑄、成型。
[0019]實施例2
一種滑動軸承合金材料，該合金材料中的各組分按質量百分比的構成為:Sn 4.6%，Cu68%,Co 0.8%，Ni 1.2%，Β 0.4%,Pr 0.3%，Bi 7%，C 2%，A1 15.7%。
[0020]其制備法方法，具體包括以下步驟:
(1)將1/2A1粉、Sn粉和C按照配比放入球磨機中，在氬氣保護下進行球磨，球磨機轉速為300rpm，球磨時間為15 min;然后再與Cu、Co、Ni和Pr放入真空熔煉爐內熔煉，真空熔煉爐內的真空抽至0.007Pa，待全部熔化后在1550°C熔煉12min，熔煉過程攪拌4次，以達到完全混合均勻，然后澆注、空冷制得中間合金棒；
(2)將剩余1/2A1粉、Bi和中間合金棒同時放入爐內加熱熔煉，全部熔化后，在1500°C熔煉15min，隨后開始降溫，待溫度降至1300°C時，開始加入B攪拌，隨后升至澆鑄溫度1500°C保溫12min開始饒鑄、成型。
[0021]實施例3
一種滑動軸承合金材料，該合金材料中的各組分按質量百分比的構成為:Sn 5.0%，Cu60%,Co 1.5%，Ni 0.8%，Β 0.6%，Nd 0.1%,Bi 6%，C 1%，A1 25%。
[0022]其制備法方法，具體包括以下步驟:
(1)將1/2A1粉、Sn粉和C按照配比放入球磨機中，在氬氣保護下進行球磨，球磨機轉速為280rpm，球磨時間為17min;然后再與Cu、Co、Ni和Nd放入真空熔煉爐內熔煉，真空熔煉爐內的真空抽至0.007Pa，待全部熔化后在1530°C熔煉15min，熔煉過程攪拌5次，以達到完全混合均勻，然后澆注、空冷制得中間合金棒；
(2)將剩余1/2A1粉、Bi和中間合金棒同時放入爐內加熱熔煉，全部熔化后，在1530°C熔煉12min，隨后開始降溫，待溫度降至1320°C時，開始加入B攪拌，隨后升至澆鑄溫度1500°C保溫8min開始饒鑄、成型。
[0023]本發明滑動軸承合金材料及其制備方法的有益效果是:本發明具有更好的抗壓強度，能提高滑動軸承的耐磨性和抗疲勞性能;工藝簡單，適合于工業化生產。
[0024]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種滑動軸承合金材料，其特征在于，該合金材料中的各組分按質量百分比的構成為:Sn 4.6?5.4%，Cu 53-68%,Co 0.8-2.3%,Ni 0.3?1.2%，B 0.2?0.6%，稀土金屬0.1?0.5%，第一潤滑物5~7%，第二潤滑物1~2%，余量為A1。2.根據權利要求1所述的滑動軸承合金材料，其特征在于，所述的第一潤滑物為Bi。3.根據權利要求1所述的滑動軸承合金材料，其特征在于，所述的第二潤滑物為C。4.根據權利要求1所述的滑動軸承合金材料，其特征在于，所述的稀土金屬為Ce、La、Pr和Nd中的一種或多種。5.根據權利要求1所述的滑動軸承合金材料的制備法方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將部分A1粉、Sn粉和第二潤滑物按照配比放入球磨機中進行球磨，然后再與Cu、Co、Ni和稀土金屬放入真空熔煉爐內熔煉，待全部熔化后在1500?1550°C熔煉12?18min，熔煉過程攪拌3~5次，以達到完全混合均勻，然后澆注、空冷制得中間合金棒； (2)將剩余A1粉、第一潤滑物和中間合金棒同時放入爐內加熱熔煉，全部熔化后，在1500?1550°C熔煉8?15min，隨后開始降溫，待溫度降至1300?1350°C時，開始加入B攪拌，隨后升至澆鑄溫度1500°C保溫8?15min開始澆鑄、成型。6.根據權利要求5所述的制備法方法，其特征在于，步驟(1)中的A1粉、Sn粉和C粉在氬氣保護下，在球磨機中進行球磨得到Al-Sn-C合金粉末。7.根據權利要求5所述的制備法方法，其特征在于，步驟(1)中球磨機轉速為260?300rpm，球磨時間為15?20min。8.根據權利要求5所述的制備法方法，其特征在于，步驟(1)中的真空熔煉爐內的真空抽至0.007Pa。9.根據權利要求5所述的制備法方法，其特征在于，步驟(1)中加入的A1粉與步驟(2)中加入的A1粉的重量配比為1?2:1。
【專利摘要】本發明公開了一種滑動軸承合金材料及其制備方法，該合金材料中的各組分的構成為：Sn？4.6~5.4%，Cu？53~68%，Co？0.8~2.3%，Ni？0.3~1.2%，B？0.2~0.6%，稀土金屬0.1~0.5%，第一潤滑物5~7%，第二潤滑物1~2%，余量為Al。其制備方法：將部分Al粉、Sn粉和第二潤滑物按照配比進行球磨，然后與Cu、Co、Ni和稀土金屬熔煉，然后制得中間合金棒；將剩余Al粉、第一潤滑物和中間合金棒同時放入爐內加熱熔煉，隨后開始降溫，開始加入B攪拌，隨后升至澆鑄溫度澆鑄、成型。本發明具有更好的抗壓強度，能提高滑動軸承的耐磨性和抗疲勞性能；工藝簡單，適合于工業化生產。
【IPC分類】C22C1/03, C22C9/01, F16C33/14, F16C33/12
【公開號】CN105463243
【申請號】CN201510821150
【發明人】王曉東
【申請人】無錫市東赫金屬制品有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月24日