专利名称：一种铜合金轴承保持架及其制备方法
技术领域：
本发明涉及轴承保持架，特别提供了一种铜合金超塑成形轴承保持架及其制备方法。
发明内容
本发明提供了一种铜合金轴承保持架及其制备方法，该种轴承保持架具有较好的机械性能，同时制备过程中机械加工量很少，大大提高了材料的利用率。
本发明提供了一种铜合金轴承保持架，其特征在于所述轴承保持架由超塑成形的方法制造，组织呈现连续的流线型结构特征，其流线型与构件形状的走向相一致，具有等轴晶粒，晶粒度≤15μm。
本发明铜合金轴承保持架中，所用材料可以为黄铜HPb59-1、黄铜H60或者铝青铜Cu10-3-1.5。
本发明提供了一种上述铜合金轴承保持架的制备方法，其特征在于将获得超塑性的管材切成环状坯料放在温度为600～700℃的模具中模压成型，压头运动速度10～150毫米/分，压力1～50兆帕，使材料充分形变至填充型腔。
本发明中铜合金管超塑性的获得可以有多种方式，如形变热处理、循环热处理，通过在冶炼过程中加入细化晶粒元素，或者在铸造过程中快速冷却，而使材料本身具有超塑性。
本发明特别涉及将铜合金管循环热处理1～4次使材料获得超塑性的方法，固溶温度600～900℃，保温时间1.5～4小时。
当材料为黄铜HPb59-1时，固溶温度最好选择为700～850℃。
当材料为黄铜H60时，固溶温度最好选择为750～900℃。
当材料为铝青铜Cu10-3-1.5时，固溶温度最好为800～900℃。
本发明利用铜合金具有超塑性的特性，首先使铜合金在一定的温度下反复固溶、淬火多次，使材料具有极为细小的晶粒组织，从而使合金具有优异的塑性，变形抗力极低，再在一定的温度、速度、压力下模压成型。通过本发明方法获得的铜合金轴承保持架具有良好的组织结构，因而具有优良的机械性能，抗张强度与常规标准一致，塑性远远高于铸造态和挤压铸造态。同时本发明操作方法简单，一次成型，几乎不需要太多的机械加工即可得到最终的产品，材料利用率在90％以上。本发明在人工、材料、能源等方面的节省是显而易见的。
实施例1按标准熔炼黄铜HPb59-1，化学成分为Cu59 Pb1.2杂质总量≤2 Zn余量，浇注成锭、挤压成管，将管子在750±20℃温度下循环热处理2次，再将具有超塑性的管切割成圆环状的毛坯料加热，放置在630±10℃的模具中，上压头以35毫米/分的速度向下运动，产生渐升压力0.1～40兆帕，制备成黄铜HPb59-1轴承保持架，该保持架的力学性能达到σD≥350Mpa，δ≥20％，HB＞80。
实施例2将实施例1制备管子在730±20℃温度下循环热处理3次，再将具有超塑性的管切割成圆环状的毛坯料加热，放置在640±10℃的模具中，上压头以35毫米/分的速度向下运动，产生渐升压力0.1～40兆帕，制备成黄铜HPb59-1轴承保持架，该保持架成型后材料力学性能与实施例1相当。
实施例3将实施例1制备管子在800±20℃温度下循环热处理2次，再将具有超塑性的管切割成圆环状的毛坯料加热，放置在620±10℃的模具中，上压头以35毫米/分的速度向下运动，产生渐升压力0.1～40兆帕，制备成黄铜HPb59-1轴承保持架，该保持架成型后材料力学性能与实施例1相当。
实施例4将市售黄铜H60管子在800±20℃温度下循环热处理3次，再将具有超塑性的管切割成圆环状的毛坯料加热，放置在620±10℃的模具中，上压头以30毫米/分的速度向下运动，制备成黄铜H60轴承保持架，该保持架成型后材料力学性能可达σD≥380Mpa，δ≥40％，HB＞90。
实施例5将市售铝青铜Cu10-3-1.5管子在870±20℃温度下循环热处理2次，再将具有超塑性的管切割成圆环状的毛坯料加热，放置在650±10℃的模具中，上压头以25毫米/分的速度向下运动，制备成铝青铜轴承保持架，该保持架成型后材料力学性能可达σD≥400Mpa，δ≥20％，HB＞90。
权利要求
1.一种铜合金轴承保持架，其特征在于所述轴承保持架由超塑成形的方法制造，组织呈现连续的流线型结构特征，其流线型与构件形状的走向相一致，具有等轴晶粒，晶粒度≤15μm。
2.按照权利要求1所述铜合金轴承保持架，其特征在于所用材料为黄铜HPb59-1。
3.按照权利要求1所述铜合金轴承保持架，其特征在于所用材料为黄铜H60。
4.按照权利要求1所述铜合金轴承保持架，其特征在于所用材料为铝青铜Cu10-3-1.5。
5.一种权利要求1所述铜合金轴承保持架的制备方法，其特征在于将获得超塑性的管材切成环状坯料放在温度为600～700℃的模具中模压成型，压头运动速度10～150毫米/分，压力1～50兆帕，使材料充分形变至填充型腔。
6.按照权利要求5所述铜合金轴承保持架的制备方法，其特征在于将铜合金管循环热处理1～4次使材料获得超塑性，固溶温度600～900℃，保温时间1.5～4小时。
7.按照权利要求6所述铜合金轴承保持架的制备方法，其特征在于循环热处理2～3次。
8.按照权利要求6所述铜合金轴承保持架的制备方法，其特征在于当材料为黄铜HPb59-1时，固溶温度700～850℃。
9.按照权利要求6所述铜合金轴承保持架的制备方法，其特征在于当材料为黄铜H60时，固溶温度750～900℃。
10.按照权利要求6所述铜合金轴承保持架的制备方法，其特征在于当材料为铝青铜Cu10-3-1.5时，固溶温度800～900℃。
全文摘要
本发明涉及轴承保持架，为了使轴承保持架具有较好的机械性能，同时提高材料的利用率，本发明提供了一种铜合金轴承保持架及其制备方法，所述轴承保持架由超塑成形的方法制造，组织呈现连续的流线型结构特征，其流线型与构件形状的走向相一致，具有等轴晶粒，晶粒度≤15μm。
文档编号B21K1/05GK1400405SQ01127990
公开日2003年3月5日 申请日期2001年7月31日 优先权日2001年7月31日
发明者胡宛平, 杨奇雄, 阎德胜, 王春荣 申请人:中国科学院金属研究所