專利名稱：一種用于軸承合金澆鑄時的過渡合金層及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于軸承合金澆鑄時的過渡合金層及其制備方法。
背景技術：
錫基和鉛基軸承合金是低熔點合金，是一種性能優良，歷時悠久，使用最廣的軸承合金。在國內錫基和鉛基軸承合金主要用來制造汽車發動機和大中型電機、發電機的軸瓦，占軸瓦總數85％以上，比如中國專利CN1880493公開的一種錫基軸承合金，該合金由重量百分比為5.5％～6.5％的銅、重量百分比為10％～13％的銻、重量百分比為0.3％～0.8％的鋅和錫組成，成分中還可以加入0.05％～0.2％的銀。錫基和鉛基軸承合金質地軟、強度低，不適合制造整體軸承，而是將它們澆鑄在低碳鋼(即鋼殼)表面上，作為雙金屬軸瓦材料。
但是錫基和鉛基軸承合金與低碳鋼不發生物理和化學反應，兩個互不相溶，潤濕性差，因此錫基和鉛基軸承合金與低碳鋼的結合強度較差。很難直接澆鑄在鋼殼上面，必須通過過渡層才能牢固地結合在鋼殼上面。現有技術中一般是通過將鋼殼浸入純錫熔液中(錫和鐵在300℃左右時容易生成鐵錫化合物)，利用錫對碳素鋼和軸承合金都有較好的潤濕性，特別是錫和軸承合金可以共溶，以純錫為過渡層將軸承合金澆鑄在碳素鋼表面。
軸承合金與鋼殼結合力的大小會直接影響到軸承的使用性能和使用壽命。現有技術中通過上述鍍純錫過渡層的方法澆鑄的軸承，純錫的抗拉強度為15～20Mpa，共溶后軸承合金與鋼殼的平均結合強度一般為45Mpa。在實際的測試粘結強度試驗中(GB/T 12948滑動軸承雙金屬結合強度破壞性試驗方法)發現，斷裂破壞處都是在過渡層，過渡層的抗拉強度嚴重影響了軸承合金與碳素鋼的結合強度。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于軸承合金澆鑄時的過渡合金層及其制備方法，所述的過渡合金層及其制備方法可以解決上述現有技術中共溶后軸承合金與鋼殼的平均結合強度較低的技術問題。
本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的所述過渡合金層包含有銀、釔和錫，所述過渡合金層中的銀、釔和錫的重量百分比分別為銀1％～5％；釔1％～3％；錫余量。
本發明的目的還在于提供一種制備上述用于軸承合金澆鑄時的過渡合金層的方法，所述的方法為按照質量配比先將銀放入坩堝，加熱到900℃左右使銀熔化，然后按質量配比分數分別加入釔和錫，待全部金屬熔化完成后，攪拌靜置25～35分鐘，然后澆鑄成合金錠。
采用上述技術方案，本發明具有積極明顯的效果。本發明中，在純錫里面加入了銀和釔，一方面提高了過渡合金層對碳素鋼的潤濕性，另一方面提高了過渡合金層自身的強度。在實驗室階段，用本發明作為過渡合金層，使得軸承合金與碳素鋼的平均結合強度超過66MPa，而在大批量生產軸承中結合強度也都超過55MPa。
具體實施例方式
下面通過實施例，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
實施例1先將100g的銀放入坩堝，加熱到900℃左右使之熔化，然后加入100g釔和9800g錫，待全部金屬熔化完畢后，攪拌均勻，靜置30分鐘，然后澆鑄成合金錠。
實施例2先將250g的銀放入坩堝，加熱到900℃左右使之熔化，然后加入150g釔和9600g錫，待全部金屬熔化完畢后，攪拌均勻，靜置30分鐘，然后澆鑄成合金錠。
實施例3先將500g的銀放入坩堝，加熱到900℃左右使之熔化，然后加入300g釔和9200g錫，待全部金屬熔化完畢后，攪拌均勻，靜置30分鐘，然后澆鑄成合金錠。
各材料的主要性能對比參看下表
本發明的技術方案優選實施例2，計算各成分時應加上各金屬的燒損量。在鍍錫前需要對鋼殼表面進行清潔，一般的清洗過程如下1)脫脂可以用三氯乙烯、四氯乙烯類溶劑，也可以用堿液如氫氧化鈉溶液等脫脂；2)酸洗可以用鹽酸或硫酸溶液進行酸洗；3)刷溶劑鍍錫前在碳素鋼殼表面涂一層溶劑，一般為氯化鋅飽和溶劑，以便消除鋼殼表面在清洗后重新形成的氧化膜。鍍錫時可以可以用浸入法和涂抹法。浸入化是將錫合金加熱熔化后，將碳素鋼殼浸入錫合金熔液，經過一定時間以后將鋼殼取出，鋼殼表面就被鍍上一層錫合金，即過渡合金層。涂抹法是將鋼殼加熱到一定的溫度，一般超過錫合金熔點50～100℃，然后將錫合金均勻的涂抹在鋼殼表面，鋼殼表面就會附著一層錫合金，即過渡合金層。鍍錫完畢時應該立即澆鑄軸承合金。
最后，應當指出，以上實施例僅是本發明較有代表性的例子。顯然，本發明的技術方案并不限于上述實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于軸承合金澆鑄時的過渡合金層，其特征在于所述過渡合金層包含有銀、銻和錫，所述過渡合金層中的銀、銻和錫的重量百分比分別為銀1％～5％；釔1％～3％；錫余量。
2.一種制備如權利要求1所述的用于軸承合金澆鑄時的過渡合金層的方法，其特征在于按照質量配比先將銀放入坩堝，加熱到900℃左右使銀熔化，然后按質量配比分數分別加入釔和錫，待全部金屬熔化完成后，攪拌靜置25～35分鐘，然后澆鑄成合金錠。
全文摘要
本發明公開了一種用于軸承合金澆鑄時的過渡合金層及其制備方法。本發明中，過渡合金層包含有銀、釔和錫，過渡合金層中的銀、釔和錫的重量百分比分別為銀1％～5％；釔1％～3％；錫余量。本發明過渡合金層的制備方法為按照質量配比先將銀放入坩堝，加熱到900℃左右使銀熔化，然后按質量配比分數分別加入釔和錫，待全部金屬熔化完成后，攪拌靜置25～35分鐘，然后澆鑄成合金錠。本發明中，在純錫里面加入了銀和釔，既提高了過渡合金層對碳素鋼的潤濕性，又提高了過渡合金層自身的強度。在實驗室階段，用本發明作為過渡合金層，使得軸承合金與碳素鋼的平均結合強度超過66MPa，在大批量生產軸承中結合強度也都超過55MPa。
文檔編號F16C33/04GK101086045SQ20071007011
公開日2007年12月12日 申請日期2007年7月20日 優先權日2007年7月20日
發明者何全波, 何建東, 龍偉民, 裘葉軍 申請人:何全波