專利名稱：鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明‘鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料’制備方法，涉及的是薄壁多層金屬滑動(dòng)軸承材料制備方法，具體涉及鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料制備方法。
背景技術(shù)：
鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料問世已有數(shù)十年，典型品種鋁錫20銅/鋼(AlSn20Cu/steel)雙金屬?gòu)?fù)合材料是一種綜合性能良好的滑動(dòng)軸承材料，用此材料制成的軸瓦、襯套及止推片等零配件被廣泛應(yīng)用于各種內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上。目前鋁錫雙金屬?gòu)?fù)合材料制備工藝，與本發(fā)明技術(shù)相比較，有以下不足1.卷式法軋制復(fù)合工藝生產(chǎn)鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料的鋼背原材料采用冷軋卷鋼帶，而雙金屬生產(chǎn)的關(guān)鍵-雙金屬?gòu)?fù)合成型前的預(yù)處理，必須對(duì)鋼帶表面進(jìn)行清洗脫脂與磨(切)削等表面處理工藝，致使冷軋鋼帶表面質(zhì)量好的性能優(yōu)勢(shì)未能被充分利用而浪費(fèi)，由此雙金屬軸瓦材料的原材料成本被相應(yīng)提高；另外，商品冷軋卷鋼帶的厚度選擇范圍較窄，厚度一般小于3.5mm，因而限制了雙金屬卷帶材料生產(chǎn)的產(chǎn)品厚度范圍；2.條式法工藝生產(chǎn)鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料可以采用熱軋鋼板或鋼帶，但條式法生產(chǎn)工藝只能逐條斷續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，機(jī)械化程度低，人工作業(yè)環(huán)節(jié)多，生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制易波動(dòng)，產(chǎn)品性能、精度的離散性程度大。
發(fā)明內(nèi)容
‘JDT-鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料’制備方法所提出的技術(shù)方案是改革現(xiàn)有工藝模式形成的，選用熱軋卷鋼帶取代冷軋卷鋼帶作為雙金屬材料的鋼背原材料，進(jìn)行雙金屬卷帶或條材的連續(xù)復(fù)合生產(chǎn)。其技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的包括雙金屬?gòu)?fù)合用卷鋼帶制備1)、卷鋼帶的表面處理2)、雙金屬?gòu)?fù)合用鋁錫合金帶的制備3)、鋁錫軸承合金帶的表面處理4)、雙金屬卷帶或條材的連續(xù)固相復(fù)合軋制5)，及包括雙金屬材料熱處理、雙金屬材料成品規(guī)格化、檢驗(yàn)、上油、包裝等的雙金屬材料成品后處理6)在內(nèi)；其特征在于1.采用熱軋卷鋼帶，復(fù)合用鋼帶的制備方法包括二種工藝方式，方式一是對(duì)厚度范圍≤8mm、寬度、長(zhǎng)度及鋼種選定的熱軋卷鋼帶進(jìn)行松卷、裝架，然后采取浸漬式脫脂除銹處理，經(jīng)中和、清水漂洗至PH值7～8，烘干；方式二是直接選用表面除銹處理過(guò)的商品熱軋卷鋼帶，經(jīng)脫脂、烘干處理；2.在無(wú)油污的狀態(tài)與環(huán)境下，脫脂處理過(guò)的熱軋卷鋼帶經(jīng)開卷、校平，然后通過(guò)砂帶磨削工藝修磨鋼帶表面，消除卷鋼帶表面的軋制缺陷，使卷鋼帶的表面外露全新金屬本質(zhì)、潔凈無(wú)污，鋼帶的復(fù)合表面粗糙度Ra1.6～12.5μm；鋼帶的非復(fù)合表面粗糙度Ra≤6.3μm；本處理過(guò)程可與雙金屬?gòu)?fù)合生產(chǎn)線連線，連續(xù)處理的鋼帶直接用于雙金屬?gòu)?fù)合生產(chǎn)；也可通過(guò)卷取機(jī)，把修磨處理過(guò)的鋼帶卷取成卷備用；3.經(jīng)表面處理過(guò)的卷鋼帶與鋁錫軸承合金帶，通過(guò)軋機(jī)作雙金屬固相復(fù)合軋制，復(fù)合軋制的材料變形范圍為30～55％，復(fù)合軋制溫度≤250℃，線速度≤40m/min；軋制出的鋁錫軸承合金/鋼雙金屬帶可以卷繞成雙金屬卷帶，也可以在線通過(guò)定尺剪連續(xù)生產(chǎn)規(guī)定長(zhǎng)度的雙金屬條材。實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)與原有技術(shù)相比，降低了雙金屬卷帶材料的原材料采購(gòu)成本，又因?yàn)闊彳埦礓搸У暮穸冗x擇范圍要比冷軋鋼帶寬，故能使雙金屬卷帶復(fù)合工藝生產(chǎn)的雙金屬卷帶厚度規(guī)格上限得到擴(kuò)展；而更厚規(guī)格的且不宜卷取的雙金屬板材，還可以通過(guò)雙金屬的連續(xù)復(fù)合，進(jìn)行長(zhǎng)條材生產(chǎn)模式完成作業(yè)，提高了雙金屬生產(chǎn)的機(jī)械化程度，使雙金屬板材的質(zhì)量性能指標(biāo)與成材率明顯提高，‘JDT-鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料’制備方法與傳統(tǒng)的制備方法比較如下
附圖1為‘JDT-鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料’制備方法中雙金屬卷帶制備方法的工藝框圖；附圖2為‘JDT-鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料’制備方法中雙金屬條材連續(xù)制備方法的工藝框圖。
具體實(shí)施例方式選擇兩個(gè)典型產(chǎn)品的制備實(shí)施方法，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例1參見附圖1，用于制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸軸瓦的鋁錫軸承合金/鋼雙金屬卷帶材料，其鋁錫軸承合金牌號(hào)為鋁錫20銅(AlSn20Cu)，鋼帶鋼種牌號(hào)為SPHC，規(guī)格為總厚度2.6mm/鋼層厚度2.05mm/寬度95mm/長(zhǎng)度200m的制備1)選定厚3.5mm，寬113mm，長(zhǎng)120m(規(guī)模化作業(yè)時(shí)長(zhǎng)度不限)的熱軋酸洗卷鋼帶，牌號(hào)SPHC，經(jīng)松卷、脫脂、烘干處理；2)在保潔狀態(tài)與環(huán)境下，開卷、校平、通過(guò)砂帶磨削工藝修磨鋼帶表面，消除卷鋼帶表面的軋制缺陷，使卷鋼帶的表面外露全新金屬本質(zhì)、潔凈無(wú)污，鋼帶的復(fù)合表面粗糙度Ra1.6～12.5μm；鋼帶的非復(fù)合表面粗糙度Ra≤6.3μm；3)采用感應(yīng)熔煉爐按鋁錫20銅(AlSn20Cu)軸承合金的配方熔煉鋁合金，然后鑄錠，鑄錠表面處理后與也經(jīng)表面處理的純鋁皮通過(guò)包復(fù)軋制，軋結(jié)成為‘純鋁/鋁錫20銅合金/純鋁’三合一的鋁合金復(fù)合材料，再經(jīng)軋制、規(guī)格化、脫脂、烘干處理后成為厚1.2mm，寬112mm，長(zhǎng)102m(可以是單長(zhǎng)，也可以是若干長(zhǎng)之和)的雙金屬?gòu)?fù)合用鋁錫軸承合金帶，在保潔狀態(tài)下備用；4)在雙金屬?gòu)?fù)合前，通過(guò)鋼絲刷輪拋磨工藝，對(duì)雙金屬?gòu)?fù)合用鋁錫軸承合金帶的表面層進(jìn)行刷光處理，獲取合金帶表面刷新、潔凈無(wú)污的處理效果；處理過(guò)程滿足雙金屬?gòu)?fù)合需求，且保持同步；5)連續(xù)表面處理后的卷鋼帶處在下方，其上是已經(jīng)表面刷新處理的鋁錫軸承合金帶，兩者一起通過(guò)軋機(jī)作雙金屬固相復(fù)合軋制，軋制溫度≤250℃，軋制線速度≤40m/min，軋制過(guò)程中保持工藝潤(rùn)滑均勻適度，通過(guò)調(diào)整軋機(jī)輥縫的開口度控制雙金屬?gòu)?fù)合材料的軋制厚度等于雙金屬帶的成品厚度，復(fù)合軋制成的鋁錫軸承合金/鋼雙金屬帶通過(guò)卷取機(jī)卷繞成雙金屬卷帶；6)復(fù)合成的雙金屬卷帶在恒溫爐內(nèi)熱處理，300～350℃保溫4小時(shí)，室溫冷卻；冷卻了的雙金屬卷帶通過(guò)開卷、檢驗(yàn)、對(duì)不合格部位標(biāo)記及祛除卷帶料頭、料邊、料尾等，完成規(guī)格化后上油卷取成卷，經(jīng)包裝成為鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料商品。
實(shí)施例2參見附圖2，用于制造內(nèi)燃機(jī)機(jī)車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)連桿軸瓦的鋁錫軸承合金/鋼雙金屬板材，其鋁錫軸承合金牌號(hào)為鋁錫20銅(AlSn20Cu)，鋼材牌號(hào)為SPHC，雙金屬板材規(guī)格為總厚度5.3mm/鋼層厚度4.2mm/寬74mm/長(zhǎng)336mm，數(shù)量為800塊的制備方法1)選定厚7.0mm，寬170mm，長(zhǎng)85m的熱軋酸洗卷鋼帶，牌號(hào)SPHC，經(jīng)松卷、脫脂、烘干處理；2)過(guò)程同實(shí)例1；3)過(guò)程同實(shí)例1，但制備成的鋁錫軸承合金板規(guī)格為厚2.3mm/寬169mm/長(zhǎng)3900mm，數(shù)量為19塊；4)過(guò)程同實(shí)例1；5)在連續(xù)表面處理后的卷鋼帶上，逐一銜接覆蓋已經(jīng)表面刷新處理過(guò)的鋁錫軸承合金板，導(dǎo)入軋機(jī)作雙金屬固相復(fù)合軋制，軋制溫度≤250℃，軋制線速度≤20m/min，軋制過(guò)程中保持工藝潤(rùn)滑均勻適度，通過(guò)調(diào)整軋機(jī)輥縫的開口度控制雙金屬?gòu)?fù)合材料的軋制厚度符合雙金屬材料的成品厚度；復(fù)合軋制成的雙金屬帶通過(guò)在線定尺剪，按雙金屬上鋁合金的銜接位置切斷成雙金屬長(zhǎng)條材，堆垛裝架；6)復(fù)合成的雙金屬條材進(jìn)恒溫爐內(nèi)熱處理，300～350℃保溫4小時(shí)，室溫冷卻；冷卻后通過(guò)分割剪切，祛除料頭、料邊并完成規(guī)格化，檢驗(yàn)后記數(shù)上油包裝成為鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料商品。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明‘JDT-鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料’制備方法，包括雙金屬?gòu)?fù)合用卷鋼帶制備、卷鋼帶的表面處理、雙金屬?gòu)?fù)合用鋁錫合金帶的制備、鋁錫軸承合金帶的表面處理、雙金屬卷帶或條材的連續(xù)固相復(fù)合軋制，及包括雙金屬材料熱處理、雙金屬材料成品規(guī)格化、檢驗(yàn)、上油、包裝等的雙金屬材料成品后處理在內(nèi)；其特征在于1.采用熱軋卷鋼帶，復(fù)合用鋼帶的制備方法包括二種工藝方式，方式一是對(duì)厚度范圍≤8mm、寬度、長(zhǎng)度及鋼種選定的熱軋卷鋼帶進(jìn)行松卷、裝架，然后采取浸漬式脫脂除銹處理，經(jīng)中和、清水漂洗至PH值7～8，烘干；方式二是直接選用表面除銹處理過(guò)的商品熱軋卷鋼帶，經(jīng)脫脂、烘干處理；
2.在無(wú)油污的狀態(tài)與環(huán)境下，脫脂處理過(guò)的熱軋卷鋼帶經(jīng)開卷、校平，然后通過(guò)砂帶磨削工藝修磨鋼帶表面，消除卷鋼帶表面的軋制缺陷，使卷鋼帶的表面外露全新金屬本質(zhì)、潔凈無(wú)污，鋼帶的復(fù)合表面粗糙度Ra1.6～12.5μm；鋼帶的非復(fù)合表面粗糙度Ra≤6.3μm；本處理過(guò)程可與雙金屬?gòu)?fù)合生產(chǎn)線連線，連續(xù)處理的鋼帶直接用于雙金屬?gòu)?fù)合生產(chǎn)；也可通過(guò)卷取機(jī)，把修磨處理過(guò)的鋼帶卷取成卷備用；3.經(jīng)表面處理過(guò)的卷鋼帶與鋁錫軸承合金帶，通過(guò)軋機(jī)作雙金屬固相復(fù)合軋制，復(fù)合軋制的材料變形范圍為30～55％，復(fù)合軋制溫度≤250℃，線速度≤40m/min；軋制出的鋁錫軸承合金/鋼雙金屬帶可以卷繞成雙金屬卷帶，也可以在線通過(guò)定尺剪連續(xù)生產(chǎn)規(guī)定長(zhǎng)度的雙金屬條材。
全文摘要
本發(fā)明JDT－鋁錫軸承合金/鋼雙金屬?gòu)?fù)合材料制備方法公開了采用熱軋卷鋼帶生產(chǎn)雙金屬?gòu)?fù)合材料，包括雙金屬?gòu)?fù)合用卷鋼帶、鋁錫合金帶的制備、雙金屬卷帶材或條材連續(xù)固相復(fù)合軋制，及雙金屬材料生產(chǎn)的其他后處理在內(nèi)，還包括熱軋卷鋼帶在無(wú)油污環(huán)境下的表面處理，復(fù)合軋制出的雙金屬帶既可以卷繞成雙金屬卷帶，也可以在線連續(xù)定尺剪成規(guī)定長(zhǎng)度的雙金屬條材。新工藝降低了雙金屬卷帶材料的原材料采購(gòu)成本，擴(kuò)展了原材料規(guī)格的選擇范圍；對(duì)厚規(guī)格的且不宜卷取的雙金屬板材，還可以通過(guò)雙金屬的連續(xù)復(fù)合，連續(xù)進(jìn)行長(zhǎng)條材生產(chǎn)，提高了雙金屬生產(chǎn)的機(jī)械化程度，使雙金屬板材的質(zhì)量性能指標(biāo)與成材率明顯提高。
文檔編號(hào)F16C33/14GK1539634SQ03116518
公開日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月21日
發(fā)明者孫杰, 謝芳第, 孫 杰 申請(qǐng)人:上海祥生軸瓦材料有限公司