滑动轴承合金材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及合金材料领域，特别是涉及一种滑动轴承合金材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。对轴承材料性能的要求是由轴承失效形式决定的。对轴承材料性能的要求良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性减摩性是指材料副具有低的摩擦系数。耐磨性是指抗磨性能(通常以磨损率表示)。抗咬粘性是指材料的耐热性和抗粘附性。良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性摩擦顺应性是指材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不良的能力。嵌入性是指材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动发生刮伤或磨粒磨损的性能。磨合性是指轴瓦与轴颈表面经短期轻载运转后，易于形成相互吻合的表面粗糙度。足够的强度和抗腐蚀能力。良好的导热性、工艺性、经济性等。
[0003]轴承材料分三大类:1)金属材料，如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等;2)多孔质金属材料;3)非金属材料，如工程塑料、碳一石墨等。下面择其主要者略作介绍。轴承合金(通称巴氏合金或白合金)。
[0004]轴承合金是锡、铅、锑、铜的合金，它以锡或铅作基体，其内含有锑锡(Sb-Sn)、铜锡(Cu-Sn)的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用，软基体则增加材料的塑性。轴承合金的弹性模量和弹性极限都很低，在所有轴承材料中，它的嵌入性及摩擦顺应性最好，很容易和轴颈磨合，也不易与轴颈发生咬粘。但轴承合金的强度很很低，不能单独制作轴瓦，只能贴附在青铜、钢或铸铁轴瓦上作轴承衬。轴承合金适用于重载、中高速场合，价格较贵。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题是提供一种滑动轴承合金材料及其制备方法，该滑动轴承合金具有更好的抗压强度，能提高滑动轴承的耐磨性和抗疲劳性能。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种滑动轴承合金材料，该合金材料中的各组分按质量百分比的构成为:Sn 4.6~5.4%，Cu 53-68%, Co 0.8-2.3%，Ni 0.3-1.2%，B 0.2-0.6%，稀土金属0.1-0.5%，第一润滑物5~7%，第二润滑物 1~2%，余量为A1。
[0007]在本发明一个较佳实施例中，所述的第一润滑物为Bi。
[0008]在本发明一个较佳实施例中，所述的第二润滑物为C。
[0009]在本发明一个较佳实施例中，所述的稀土金属为Ce、La、Pr和Nd中的一种或多种。
[0010]为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是:提供一种滑动轴承合金材料的制备法方法，包括以下步骤:
(1)将部分A1粉、Sn粉和第二润滑物按照配比放入球磨机中进行球磨，然后再与Cu、Co、Ni和稀土金属放入真空熔炼炉内熔炼，待全部熔化后在1500~1550°C熔炼12?18min，熔炼过程搅拌3?5次，以达到完全混合均匀，然后浇注、空冷制得中间合金棒； (2)将剩余A1粉、第一润滑物和中间合金棒同时放入炉内加热熔炼，全部熔化后，在1500?1550°C熔炼8?15min，随后开始降温，待温度降至1300?1350°C时，开始加入B搅拌，随后升至浇铸温度1500°C保温8?15min开始浇铸、成型。
[0011 ]在本发明一个较佳实施例中，步骤(1)中的A1粉、Sn粉和C粉在氩气保护下，在球磨机中进行球磨得到Al-Sn-C合金粉末。
[0012]在本发明一个较佳实施例中，步骤(1)中球磨机转速为260?300rpm，球磨时间为15?20mino
[0013]在本发明一个较佳实施例中，步骤(1)中的真空熔炼炉内的真空抽至0.007Pa。
[0014]在本发明一个较佳实施例中，步骤(1)中加入的A1粉与步骤(2)中加入的A1粉的重量配比为1?2:1。
[0015]本发明的有益效果是:本发明具有更好的抗压强度，能提高滑动轴承的耐磨性和抗疲劳性能;工艺简单，适合于工业化生产。
【具体实施方式】
[0016]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017]实施例1
一种滑动轴承合金材料，该合金材料中的各组分按质量百分比的构成为: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]其制备法方法，具体包括以下步骤:
(1)将2/3的A1粉、Sn粉和C按照配比放入球磨机中，在氩气保护下进行球磨，球磨机转速为260 rpm，球磨时间为20min;然后再与Cu、Co、Ni和Ce放入真空熔炼炉内熔炼，真空熔炼炉内的真空抽至0.007Pa，待全部熔化后在1500°C熔炼18min，熔炼过程搅拌3次，以达到完全混合均匀，然后浇注、空冷制得中间合金棒；
(2)将剩余1/3A1粉、Bi和中间合金棒同时放入炉内加热熔炼，全部熔化后，在1550°C熔炼8min，随后开始降温，待温度降至1350°C时，开始加入B搅拌，随后升至浇铸温度1500°C保温15min开始饶铸、成型。
[0019]实施例2
一种滑动轴承合金材料，该合金材料中的各组分按质量百分比的构成为:Sn 4.6%，Cu68%,Co 0.8%，Ni 1.2%，Β 0.4%,Pr 0.3%，Bi 7%，C 2%，A1 15.7%。
[0020]其制备法方法，具体包括以下步骤:
(1)将1/2A1粉、Sn粉和C按照配比放入球磨机中，在氩气保护下进行球磨，球磨机转速为300rpm，球磨时间为15 min;然后再与Cu、Co、Ni和Pr放入真空熔炼炉内熔炼，真空熔炼炉内的真空抽至0.007Pa，待全部熔化后在1550°C熔炼12min，熔炼过程搅拌4次，以达到完全混合均匀，然后浇注、空冷制得中间合金棒；
(2)将剩余1/2A1粉、Bi和中间合金棒同时放入炉内加热熔炼，全部熔化后，在1500°C熔炼15min，随后开始降温，待温度降至1300°C时，开始加入B搅拌，随后升至浇铸温度1500°C保温12min开始饶铸、成型。
[0021]实施例3
一种滑动轴承合金材料，该合金材料中的各组分按质量百分比的构成为:Sn 5.0%，Cu60%,Co 1.5%，Ni 0.8%，Β 0.6%，Nd 0.1%,Bi 6%，C 1%，A1 25%。
[0022]其制备法方法，具体包括以下步骤:
(1)将1/2A1粉、Sn粉和C按照配比放入球磨机中，在氩气保护下进行球磨，球磨机转速为280rpm，球磨时间为17min;然后再与Cu、Co、Ni和Nd放入真空熔炼炉内熔炼，真空熔炼炉内的真空抽至0.007Pa，待全部熔化后在1530°C熔炼15min，熔炼过程搅拌5次，以达到完全混合均匀，然后浇注、空冷制得中间合金棒；
(2)将剩余1/2A1粉、Bi和中间合金棒同时放入炉内加热熔炼，全部熔化后，在1530°C熔炼12min，随后开始降温，待温度降至1320°C时，开始加入B搅拌，随后升至浇铸温度1500°C保温8min开始饶铸、成型。
[0023]本发明滑动轴承合金材料及其制备方法的有益效果是:本发明具有更好的抗压强度，能提高滑动轴承的耐磨性和抗疲劳性能;工艺简单，适合于工业化生产。
[0024]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种滑动轴承合金材料，其特征在于，该合金材料中的各组分按质量百分比的构成为:Sn 4.6?5.4%，Cu 53-68%,Co 0.8-2.3%,Ni 0.3?1.2%，B 0.2?0.6%，稀土金属0.1?0.5%，第一润滑物5~7%，第二润滑物1~2%，余量为A1。2.根据权利要求1所述的滑动轴承合金材料，其特征在于，所述的第一润滑物为Bi。3.根据权利要求1所述的滑动轴承合金材料，其特征在于，所述的第二润滑物为C。4.根据权利要求1所述的滑动轴承合金材料，其特征在于，所述的稀土金属为Ce、La、Pr和Nd中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的滑动轴承合金材料的制备法方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将部分A1粉、Sn粉和第二润滑物按照配比放入球磨机中进行球磨，然后再与Cu、Co、Ni和稀土金属放入真空熔炼炉内熔炼，待全部熔化后在1500?1550°C熔炼12?18min，熔炼过程搅拌3~5次，以达到完全混合均匀，然后浇注、空冷制得中间合金棒； (2)将剩余A1粉、第一润滑物和中间合金棒同时放入炉内加热熔炼，全部熔化后，在1500?1550°C熔炼8?15min，随后开始降温，待温度降至1300?1350°C时，开始加入B搅拌，随后升至浇铸温度1500°C保温8?15min开始浇铸、成型。6.根据权利要求5所述的制备法方法，其特征在于，步骤(1)中的A1粉、Sn粉和C粉在氩气保护下，在球磨机中进行球磨得到Al-Sn-C合金粉末。7.根据权利要求5所述的制备法方法，其特征在于，步骤(1)中球磨机转速为260?300rpm，球磨时间为15?20min。8.根据权利要求5所述的制备法方法，其特征在于，步骤(1)中的真空熔炼炉内的真空抽至0.007Pa。9.根据权利要求5所述的制备法方法，其特征在于，步骤(1)中加入的A1粉与步骤(2)中加入的A1粉的重量配比为1?2:1。
【专利摘要】本发明公开了一种滑动轴承合金材料及其制备方法，该合金材料中的各组分的构成为：Sn？4.6~5.4%，Cu？53~68%，Co？0.8~2.3%，Ni？0.3~1.2%，B？0.2~0.6%，稀土金属0.1~0.5%，第一润滑物5~7%，第二润滑物1~2%，余量为Al。其制备方法：将部分Al粉、Sn粉和第二润滑物按照配比进行球磨，然后与Cu、Co、Ni和稀土金属熔炼，然后制得中间合金棒；将剩余Al粉、第一润滑物和中间合金棒同时放入炉内加热熔炼，随后开始降温，开始加入B搅拌，随后升至浇铸温度浇铸、成型。本发明具有更好的抗压强度，能提高滑动轴承的耐磨性和抗疲劳性能；工艺简单，适合于工业化生产。
【IPC分类】C22C1/03, C22C9/01, F16C33/14, F16C33/12
【公开号】CN105463243
【申请号】CN201510821150
【发明人】王晓东
【申请人】无锡市东赫金属制品有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月24日