一种生产铝青铜-钢双金属轴承材料的新工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种生产铝青铜-钢双金属轴承材料的新工艺。
【背景技术】
[0002]铝青铜是指在二元铝青铜合金中加入铁、锰、镍等元素而组成的多元复杂铝青铜。铝青铜所具有的这如抗疲劳强度高、耐蚀耐磨性能好、高温工作稳定性能，是一种制造高载荷、高转速发动机轴承的理想材料。铝青铜已被广泛用于军事和民用工业。早期铝青铜采用整体浇铸制作轴承、轴套、磨擦块等零件，不仅消耗大量的有色金属，而且是单件生产，效率很低。后来，由于双金属材料的发展，出现了把铝青铜浇铸在钢背上制作双金属轴承的工艺，有色金属用量大大减少了。但仍然没有摆脱单件生产的限制，成品率不高，生产效率低，无法实现大规模工业化生产，使得这种很有前途的轴承材料的应用受到了限制。
[0003]为了克服上述问题，本发明设计一种生产铝青铜-钢双金属轴承材料的新工艺，对双金属轴承材料化学组分进行优化设计，用固相复合的方法生产铝青铜-钢双金属材料，利用紫铜皮作为中间过渡层来提高粘结强度。该工艺具有很多的优越性，如可连续高效率批量生产、产品成品率高、尺寸精度高、合金加工余量少、生产成本低，有着广阔的市场前旦
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【发明内容】
[0004]本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，发明一种生产铝青铜-钢双金属轴承材料的新工艺。其技术方案是一种生产铝青铜-钢双金属轴承材料的新工艺，其特征是:新型铝青铜的化学组成成分:A1 7.4%+Fe 3%+ Mn 0.2%+ Ni 0.5%，Cu为余量。采用固相复合的方法生产铝青铜-钢双金属材料，利用紫铜皮作为中间过渡层来提高粘结强度。
[0005]熔炼工艺的优化，选择了石墨粉+硼砂作为覆盖剂，冰晶石+碳酸钠作为精炼剂，T1-B系列作为变质剂，使用后净化溶液、细化晶粒的效果显著。同时采用水冷模浇注，严格控制合金的过冷度、冷却强度。这些措施最大限度地挖掘了合金塑性，同时也提高了合金的质量。
[0006]主要工序:首先是熔炼铝青铜，通过控制铝的含量，按比例加入Fe、N1、Mn等元素，来得到所需的成分与相关性能，即新型铝青铜。其次是轧制与热处理，再次是进行铝青铜与紫铜皮复合轧制，这是本工艺的关键工序之一。然后进行退火，退火后进行精轧，进一步提高紫铜皮与合金的结合牢度。随后将钢板与铝青铜-紫铜合金板进行复轧制，粘结强度Rch大于120N/mm2，得到符合要求的总厚度及合金层厚度。最后进行退火，使钢板与合金层粘结牢固。
[0007]本发明的特点是:铝青铜-钢双金属轴承材料工艺具有很多的优越性，如可连续高效率批量生产、产品成品率高、尺寸精度高、合金加工余量少、生产成本低；综合力学性能、耐磨耐蚀性、承载能力和抗疲劳强度高，是一种上等的轴承材料。合金中避开了昂贵的锡和有毒的铅，这与国家节约稀有资源、保护环境的政策是一致的。随着内燃机不断向高转速、高增压比方向发展，可以预言，新工艺将使铝青铜-钢双金属轴承材料走向工业化，成为今后用于高载荷、高转速发动机的主流轴承材料之一，有着广阔的市场前景。
【具体实施方式】
[0008]一种生产铝青铜-钢双金属轴承材料的新工艺。其技术方案是一种生产铝青铜-钢双金属轴承材料的新工艺，其特征是:新型铝青铜的化学组成成分:A1 7.4%+Fe 3%+Mn 0.2%+ Ni 0.5%，Cu为余量。采用固相复合的方法生产铝青铜-钢双金属材料，利用紫铜皮作为中间过渡层来提高粘结强
熔炼工艺的优化，选择了石墨粉+硼砂作为覆盖剂，冰晶石+碳酸钠作为精炼剂，T1-B系列作为变质剂，使用后净化溶液、细化晶粒的效果显著。同时采用水冷模浇注，严格控制合金的过冷度、冷却强度。这些措施最大限度地挖掘了合金塑性，同时也提高了合金的质量。
[0009]主要工序:首先是熔炼铝青铜，通过控制铝的含量，按比例加入Fe、N1、Mn等元素，来得到所需的成分与相关性能，即新型铝青铜。其次是轧制与热处理，再次是进行铝青铜与紫铜皮复合轧制，这是本工艺的关键工序之一。然后进行退火，退火后进行精轧，进一步提高紫铜皮与合金的结合牢度。随后将钢板与铝青铜-紫铜合金板进行复轧制，粘结强度Rch大于120N/mm2，得到符合要求的总厚度及合金层厚度。最后进行退火，使钢板与合金层粘结牢固。
【主权项】
1.一种生产铝青铜-钢双金属轴承材料的新工艺，其特征是:新型铝青铜的化学组成成分:A1 7.4%+Fe 3%+ Mn 0.2%+ Ni 0.5%，Cu为余量，采用固相复合的方法生产铝青铜-钢双金属材料，利用紫铜皮作为中间过渡层来提高粘结强。
2.根据权利要求1所述的一种生产铝青铜-钢双金属轴承材料的新工艺，其特征是:熔炼工艺，选择了石墨粉+硼砂作为覆盖剂，冰晶石+碳酸钠作为精炼剂，T1-B系列作为变质剂，采用水冷模浇注，严格控制合金的过冷度、冷却强度。
3.根据权利要求1所述的一种生产铝青铜-钢双金属轴承材料的新工艺，其特征是:主要工序:首先是熔炼铝青铜，通过控制铝的含量，按比例加入Fe、N1、Mn元素，得到新型铝青铜，其次是轧制与热处理，再次是进行铝青铜与紫铜皮复合轧制，然后进行退火，退火后进行精轧，进一步提高紫铜皮与合金的结合牢度，随后将钢板与铝青铜-紫铜合金板进行复轧制，粘结强度Rch大于120N/mm2，得到总厚度及合金层厚度，最后进行退火。
【专利摘要】本发明公开了一种生产铝青铜-钢双金属轴承材料的新工艺，其特征是：新型铝青铜的化学组成成分：Al7.4%+Fe3%+Mn0.2%+Ni0.5%，Cu为余量。采用固相复合的方法生产铝青铜-钢双金属材料，利用紫铜皮作为中间过渡层来提高粘结强度。熔炼工艺的优化，其次是轧制与热处理，再次是进行铝青铜与紫铜皮复合轧制，这是本工艺的关键工序之一。然后进行退火，合金中避开了昂贵的锡和有毒的铅，这与国家节约稀有资源、保护环境的政策是一致的。新工艺将使铝青铜-钢双金属轴承材料走向工业化，成为今后用于高载荷、高转速发动机的主流轴承材料之一，有着广阔的市场前景。
【IPC分类】C22C9-01, B21B1-38, B21C37-02, C22F1-08
【公开号】CN104690105
【申请号】CN201310657285
【发明人】马文超
【申请人】青岛平度市旧店金矿
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月9日