本发明涉及自润滑金属合金材料，具体而言涉及一种基于自润滑材料的新型铜合金及其制备方法。
背景技术：
自润滑铜合金粉末冶金零件在汽车、工程机械等行业具有广泛的用途。随着现代工业的发展，高速度、大载荷的需求对自润滑铜合金提出了更高的性能要求。由于现使用的铜合金结构强度、硬度较低，很难适应现工业的需要。现使用的具有自润滑的铜合金基本上以青铜合金为主，但这类材料的相对密度低，其抗拉强度、硬度均较低，同时含有大量的铅，不仅对人体有害而且对环境的污染较大。
现已经有技术提出，采用以铁合金为基体，外设置有铜合金层以实现自润滑功能的低含铅材料配方技术，该技术方案因为铁合金基体能够满足抗拉强度及硬度高的特点，并因为铜合金层的厚度较薄，仅起到自润滑作用即能够实现各零件的性能。
技术实现要素：
本发明提供了一种基于自润滑材料的新型铜合金及其制备方法，减少了铜的使用量，显著的降低了最终产品的成本。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于自润滑材料的新型铜合金，由以下质量分数配方成分组成：第一材料1份、第二材料1份、第三材料1份；所述第一材料由以下质量分数配方成分组成：铁30～35份，铜3～5份，锡3～4份，镍1～2份，锆1～2份，二硫化钼1～2份，粘结剂1～2份，润滑剂1～2份；所述第二材料由以下质量分数配方成分组成：铁20～25份，铜10～15份，石墨5～10份，铋1～2份，粘结剂1～2份，润滑剂1～2份；所述第三材料由以下质量分数配方成分组成：铜30～35份，铁5～8份，二氧化钼5～6份，锡1～5份，银1～2份，粘结剂1～2份，润滑剂1～2份。
进一步，所述第一材料由以下质量分数配方成分组成：铁30份，铜3份，锡3份，镍1份，锆1份，二硫化钼1份，粘结剂1份，润滑剂1份；所述第二材料由以下质量分数配方成分组成：铁20份，铜10份，石墨5份，铋1份，粘结剂1份，润滑剂1份；所述第三材料由以下质量分数配方成分组成：铜30份，铁5份，二氧化钼5份，锡1份，银1份，粘结剂1份，润滑剂1份。
进一步，所述第一材料由以下质量分数配方成分组成：铁35份，铜5份，锡4份，镍2份，锆2份，二硫化钼2份，粘结剂2份，润滑剂2份；所述第二材料由以下质量分数配方成分组成：铁25份，铜15份，石墨10份，铋2份，粘结剂2份，润滑剂2份；所述第三材料由以下质量分数配方成分组成：铜35份，铁8份，二氧化钼6份，锡5份，银2份，粘结剂2份，润滑剂2份。
进一步，所述第一材料由以下质量分数配方成分组成：铁32份，铜4份，锡3份，镍2份，锆1份，二硫化钼2份，粘结剂1份，润滑剂2份；所述第二材料由以下质量分数配方成分组成：铁23份，铜12份，石墨7份，铋1份，粘结剂2份，润滑剂1份；所述第三材料由以下质量分数配方成分组成：铜33份，铁6份，二氧化钼5份，锡4份，银1份，粘结剂2份，润滑剂1份。
进一步：本发明制备方法具有如下步骤：
步骤一，将第一材料各组分使用球磨机干混1小时，制成合金粉1；
步骤一，将第二材料各组分使用球磨机干混1小时，制成合金粉2；
步骤三，将第一材料各组分使用球磨机干混1小时，制成合金粉3；
步骤四，将合金粉1，2，3分别在100℃温度下加热1小时，实用50目筛过滤并混合，制成合金粉4
步骤五，将合金粉4压制成坯1，压制压力为750-850MPa，模具温度为110℃；
步骤六，将坯1进行双面铣面，去除表面缺陷，制成坯2；
步骤七，将坯2坯进行两道次冷轧，第一道次冷轧变形量为35％-55％，经第二道次变形后，总变形量达到65-75％，制成坯3；
步骤八，将坯3在0.1～0.15MPa氨保护气中，以1080±5℃～1150±5℃烧结10～25分钟，然后将烧结坯体在模具中整形，整形压力为650MPa～700MPa。
本发明的有益效果是：
1、减少了铜的使用量，显著的降低了最终产品的成本
2、使用石墨和二硫化钼代替铅，使铜合金层在保持良好的自润滑性能的同时，不再使用铅元素，减少了对人体和环境的损害。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种基于自润滑材料的新型铜合金，由以下质量分数配方成分组成：第一材料1份、第二材料1份、第三材料1份；所述第一材料由以下质量分数配方成分组成：铁30～35份，铜3～5份，锡3～4份，镍1～2份，锆1～2份，二硫化钼1～2份，粘结剂1～2份，润滑剂1～2份；所述第二材料由以下质量分数配方成分组成：铁20～25份，铜10～15份，石墨5～10份，铋1～2份，粘结剂1～2份，润滑剂1～2份；所述第三材料由以下质量分数配方成分组成：铜30～35份，铁5～8份，二氧化钼5～6份，锡1～5份，银1～2份，粘结剂1～2份，润滑剂1～2份。实施例二：
实施例二：
一种基于自润滑材料的新型铜合金，由以下质量分数配方成分组成：第一材料1份、第二材料1份、第三材料1份；所述第一材料由以下质量分数配方成分组成：铁30份，铜3份，锡3份，镍1份，锆1份，二硫化钼1份，粘结剂1份，润滑剂1份；所述第二材料由以下质量分数配方成分组成：铁20份，铜10份，石墨5份，铋1份，粘结剂1份，润滑剂1份；所述第三材料由以下质量分数配方成分组成：铜30份，铁5份，二氧化钼5份，锡1份，银1份，粘结剂1份，润滑剂1份。
实施例三：
一种基于自润滑材料的新型铜合金，由以下质量分数配方成分组成：第一材料1份、第二材料1份、第三材料1份；所述第一材料由以下质量分数配方成分组成：铁35份，铜5份，锡4份，镍2份，锆2份，二硫化钼2份，粘结剂2份，润滑剂2份；所述第二材料由以下质量分数配方成分组成：铁25份，铜15份，石墨10份，铋2份，粘结剂2份，润滑剂2份；所述第三材料由以下质量分数配方成分组成：铜35份，铁8份，二氧化钼6份，锡5份，银2份，粘结剂2份，润滑剂2份。
实施例四：
一种基于自润滑材料的新型铜合金，由以下质量分数配方成分组成：第一材料1份、第二材料1份、第三材料1份；所述第一材料由以下质量分数配方成分组成：铁32份，铜4份，锡3份，镍2份，锆1份，二硫化钼2份，粘结剂1份，润滑剂2份；所述第二材料由以下质量分数配方成分组成：铁23份，铜12份，石墨7份，铋1份，粘结剂2份，润滑剂1份；所述第三材料由以下质量分数配方成分组成：铜33份，铁6份，二氧化钼5份，锡4份，银1份，粘结剂2份，润滑剂1份。
实施例五：
一种基于自润滑材料的新型铜合金的制备方法包括如下步骤：
步骤一，将第一材料各组分使用球磨机干混1小时，制成合金粉1；
步骤一，将第二材料各组分使用球磨机干混1小时，制成合金粉2；
步骤三，将第一材料各组分使用球磨机干混1小时，制成合金粉3；
步骤四，将合金粉1，2，3分别在100℃温度下加热1小时，实用50目筛过滤并混合，制成合金粉4
步骤五，将合金粉4压制成坯1，压制压力为750-850MPa，模具温度为110℃；
步骤六，将坯1进行双面铣面，去除表面缺陷，制成坯2；
步骤七，将坯2坯进行两道次冷轧，第一道次冷轧变形量为35％-55％，经第二道次变形后，总变形量达到65-75％，制成坯3；
步骤八，将坯3在0.1～0.15MPa氨保护气中，以1080±5℃～1150±5℃烧结10～25分钟，然后将烧结坯体在模具中整形，整形压力为650MPa～700MPa。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。