炼完成的铜基复合合金新材料保温12分钟，采用连续铸造的方式将铜基复合合金新材料铸造成铜基复合合金新材料棒材，铸造温度为1110°C ;
[0042]最后，将铸造完成的铜基复合合金新材料棒材进行表面车加工处理，并按照出厂标准包装。
[0043]制备的高速机车齿轮用高强度纳米级碳化硅铜基复合合金新材料的强度、硬度、耐磨性以及耐腐蚀性均高于铜合金(ZCuSnwPb1)材料，并且在高速铁路机车用齿轮中的使用寿命延长，更换频率由4万公里提升到6.4万公里。
[0044]实施例三:
[0045]按体积百分比为:纳米级碳化娃(SiC):5%，铜合金(ZCuSnltJPb1):95%准备原料。其中纳米级碳化娃(SiC)是通过已知的方法制得，纳米级碳化娃(SiC)的粒径为50 μ m。铜合金(ZCuSnwPb1)的铸造是按照国标GB/T 1176-2013的标准。
[0046]首先，按照国标GB/T 1176-2013的标准及铜合金(ZCuSn10Pb1)的化学成分要求将电解铜、磷铜合金、锡锭按照重量比例放入电炉中熔炼，熔炼期间根据熔炉的体积大小控制铜合金(ZCuSn10Pb1)液体体积在熔炉体积的90 %以下，熔炼温度为1160°C，熔炼时间为6小时。
[0047]接着，采用斯派克直读光谱仪对熔炼完成的铜合金(ZCuSnwPb1)液体进行成分检测，以确定铜合金(ZCuSnltJPb1)液体的化学成分在国标要求范围之内。
[0048]接着，将纳米级碳化娃(SiC)粉体放入检验合格的铜合金(ZCuSnltJPb1)液体的表面，开启工频电炉的震动装置并用石墨棒进行搅拌以均匀混合，进一步升高温度到1360°C并保持57分钟。
[0049]接着，保温与铸造，将熔炼完成的铜基复合合金新材料保温13分钟，采用连续铸造的方式将铜基复合合金新材料铸造成铜基复合合金新材料棒材，铸造温度为1130°C ;
[0050]最后，将铸造完成的铜基复合合金新材料棒材进行表面车加工处理，并按照出厂标准包装。
[0051]制备的高速机车齿轮用高强度纳米级碳化硅铜基复合合金新材料的强度、硬度、耐磨性以及耐腐蚀性均高于铜合金(ZCuSnwPb1)材料，并且在高速铁路机车用齿轮中的使用寿命延长，更换频率由4万公里提升到6.7万公里。
[0052]实施例四:
[0053]按体积百分比为:纳米级碳化硅(SiC):5.5%，铜合金(ZCuSn10Pb1):94.5%准备原料。其中纳米级碳化娃(SiC)是通过已知的方法制得，纳米级碳化娃(SiC)的粒径为80μπι。铜合金(ZCuSn10Pb1)的铸造是按照国标GB/T 1176-2013的标准。
[0054]首先，按照国标GB/T 1176-2013的标准及铜合金(ZCuSn10Pb1)的化学成分要求将电解铜、磷铜合金、锡锭按照重量比例放入电炉中熔炼，熔炼期间根据熔炉的体积大小控制铜合金(ZCuSn10Pb1)液体体积在熔炉体积的90%以下，熔炼温度为1190°C，熔炼时间为5.5小时。
[0055]接着，采用斯派克直读光谱仪对熔炼完成的铜合金(ZCuSnwPb1)液体进行成分检测，以确定铜合金(ZCuSnltJPb1)液体的化学成分在国标要求范围之内。
[0056]接着，将纳米级碳化娃(SiC)粉体放入检验合格的铜合金(ZCuSnltJPb1)液体的表面，开启工频电炉的震动装置并用石墨棒进行搅拌以均匀混合，进一步升高温度到1380°C并保持53分钟。
[0057]接着，保温与铸造，将熔炼完成的铜基复合合金新材料保温14分钟，采用连续铸造的方式将铜基复合合金新材料铸造成铜基复合合金新材料棒材，铸造温度为1140°C ;
[0058]最后，将铸造完成的铜基复合合金新材料棒材进行表面车加工处理，并按照出厂标准包装。
[0059]制备的高速机车齿轮用高强度纳米级碳化硅铜基复合合金新材料的强度、硬度、耐磨性以及耐腐蚀性均高于铜合金(ZCuSnwPb1)材料，并且在高速铁路机车用齿轮中的使用寿命延长，更换频率由4万公里提升到6.5万公里。
[0060]实施例五:
[0061]按体积百分比为:纳米级碳化娃(SiC):6%，铜合金(ZCuSnltJPb1):94%准备原料。其中纳米级碳化娃(SiC)是通过已知的方法制得，纳米级碳化娃(SiC)的粒径为100 μπι。铜合金(ZCuSn10Pb1)的铸造是按照国标GB/T 1176-2013的标准。
[0062]首先，按照国标GB/T 1176-2013的标准及铜合金(ZCuSn10Pb1)的化学成分要求将电解铜、磷铜合金、锡锭按照重量比例放入电炉中熔炼，熔炼期间根据熔炉的体积大小控制铜合金(ZCuSn10Pb1)液体体积在熔炉体积的90 %以下，熔炼温度为1200°C，熔炼时间为6小时。
[0063]接着，采用斯派克直读光谱仪对熔炼完成的铜合金(ZCuSnwPb1)液体进行成分检测，以确定铜合金(ZCuSnltJPb1)液体的化学成分在国标要求范围之内。
[0064]接着，将纳米级碳化娃(SiC)粉体放入检验合格的铜合金(ZCuSnltJPb1)液体的表面，开启工频电炉的震动装置并用石墨棒进行搅拌以均匀混合，进一步升高温度到1400°C并保持60分钟。
[0065]接着，保温与铸造，将熔炼完成的铜基复合合金新材料保温15分钟，采用连续铸造的方式将铜基复合合金新材料铸造成铜基复合合金新材料棒材，铸造温度为1150°C ;
[0066]最后，将铸造完成的铜基复合合金新材料棒材进行表面车加工处理，并按照出厂标准包装。
[0067]制备的高速机车齿轮用高强度纳米级碳化硅铜基复合合金新材料的强度、硬度、耐磨性以及耐腐蚀性均高于国标铜合金(ZCuSn10Pb1)材料，并且在高速铁路机车用齿轮中的使用寿命延长，更换频率由4万公里提升到6.6万公里。
[0068]以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种高速机车齿轮用高强度纳米级碳化硅铜基复合合金新材料，其特征在于，所述铜基复合合金新材料的成分包含纳米级碳化娃和铜合金ZCuSnltJPb1，其中，所述铜基复合合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为:所述纳米级碳化硅:4-6%，所述铜合金ZCuSn10Pb1:94-96% ο2.根据权利要求1所述的高速机车齿轮用高强度纳米级碳化硅铜基复合合金新材料，其特征在于，所述铜基复合合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为:所述纳米级碳化硅:4.5-5.5%，所述铜合金 ZCuSn10Pb1:94.5-95.5%03.根据权利要求1所述的高速机车齿轮用高强度纳米级碳化硅铜基复合合金新材料，其特征在于，所述纳米级碳化娃的粒径在10 μ m-100 μ m范围内。4.根据权利要求1所述的高速机车齿轮用高强度纳米级碳化硅铜基复合合金新材料，其特征在于，所述铜合金ZCuSnwPb1的铸造是按照国标GB/T 1176-2013的标准。5.一种上述权利要求1-4中任一项所述的高速机车齿轮用高强度纳米级碳化硅铜基复合合金新材料的制备方法，包含以下步骤: 步骤1:将电解铜、磷铜合金、锡锭按照重量比例放入电炉中熔炼； 步骤2:采用斯派克直读光谱仪对熔炼完成的铜合金2&^111。?131液体进行成分检测； 步骤3:将纳米级碳化娃粉体放入检验合格的铜合金2<:113]11。?131液体的表面，开启工频电炉的震动装置并用石墨棒进行搅拌以均匀混合，然后进一步升高温度到保持温度并在保持温度下保持； 步骤4:保温与铸造，将熔炼完成的铜基复合合金新材料进行保温，采用连续铸造的方式将铜基复合合金新材料铸造成铜基复合合金新材料棒材； 步骤5:将铸造完成的铜基复合合金新材料棒材进行表面车加工处理，并按照出厂标准包装。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤I中的熔炼温度为1150°C -1200°C，熔炼时间为5-6小时。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3中的保持温度为13000C _1400°C，保持时间为50-60分钟。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤4中的保温时间为10-15分钟，铸造温度为1100°C -1150°C。
【专利摘要】一种高速机车齿轮用高强度纳米级碳化硅铜基复合合金新材料，铜基复合合金新材料的成分包含纳米级碳化硅(SiC)和铜合金(ZCuSn10Pb1)，其中，铜基复合合金新材料的各成分组成按体积百分比分别为：纳米级碳化硅(SiC)：4-6％，铜合金(ZCuSn10Pb1)：94-96％。本发明的高速机车齿轮用高强度纳米级碳化硅铜基复合合金新材料，将纳米碳化硅(SiC)材料通过一定的技术手段均匀分布在现有的铜合金(ZCuSn10Pb1)材料中，因此具有比现有的铜合金(ZCuSn10Pb1)材料更高的强度﹑硬度﹑耐磨性以及耐腐蚀性，从而延长在高速铁路机车用齿轮中的使用寿命。
【IPC分类】C22C1/10, C22C1/02, C22C9/02
【公开号】CN105177350
【申请号】
【发明人】孙飞, 赵勇, 埃里克斯·高登
【申请人】苏州金仓合金新材料有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年11月2日