專利名稱：制造滾動(dòng)軸承實(shí)體保持架的高鋁鋅基合金材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是制造滾動(dòng)軸承實(shí)體保持架的高鋁鋅基合金材料。
滾動(dòng)軸承實(shí)體保持架是滾動(dòng)軸承的四大組件之一，目前使用的主要材質(zhì)是錳鉛黃銅(ZCuZn40Pb2，ZCuZn38Mn2Pb2)，其缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，特別是屈服強(qiáng)度低，耐磨性差以及價(jià)格較貴；銅還是我國(guó)所缺乏的戰(zhàn)略資源。用高鋁鋅基合金代替銅合金制造滾動(dòng)軸承實(shí)體保持架，可以提高保持架的強(qiáng)度，減少裝配廢品率；使耐磨性提高，軸承噪聲降低；延長(zhǎng)使用壽命和降低制造成本。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?9100790．3的“一種制造軸承實(shí)體保持器的鋅基合金材料”介紹，減少銅的含量小于1．5％，加入鉛，經(jīng)對(duì)ZA27合金改進(jìn)后，適用于120℃以下的工況條件。
中國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB／T8562-1997“滾動(dòng)軸承鋅鋁合金保持架材料技術(shù)條件”中的ZA27、ZA38合金也只適于在120℃以下的工作條件使用。
高鋁鋅基合金與銅合金相比，不利之處就是允許的使用溫度低。提高高鋁鋅基合金允許的使用工作溫度對(duì)合金材料更好地抵抗在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的磨合期和其它一些情況下可能出現(xiàn)的保持架表面瞬時(shí)較高溫度現(xiàn)象，保證保持架的正常使用，具有重要意義。
合金中含有較高的Al含量，可提高合金的液相線溫度，增強(qiáng)高溫強(qiáng)度；可提高合金中α相的含量，有利于改善耐磨性能；同時(shí)可降低合金的密度。合金中同時(shí)加入一定數(shù)量范圍的Cu、Mn和Si元素，可對(duì)基體的α相起到增強(qiáng)固溶強(qiáng)化的作用；同時(shí)可形成CuZn3、含錳化合物和Si相成為硬質(zhì)點(diǎn)相，增加晶界的蠕變阻力，提高合金的高溫強(qiáng)度；彌散分布的硬質(zhì)點(diǎn)相可充分提高合金的耐磨性能。實(shí)際應(yīng)用證明高鋁鋅基合金具有很強(qiáng)的糊狀凝固特征，其塑性和沖擊韌性主要是由合金健全、致密的組織結(jié)構(gòu)所決定的，本發(fā)明中合金元素含量范圍不會(huì)對(duì)合金的韌、塑性造成有害影響。采用B-Ti復(fù)合變質(zhì)劑可良好細(xì)化合金組織，利于減小產(chǎn)生縮松的傾向，并使硬質(zhì)點(diǎn)相呈彌散均勻分布狀態(tài)。
本發(fā)明的目的是提高高鋁鋅基合金的允許使用工作溫度；進(jìn)一步增強(qiáng)合金的耐磨性能，同時(shí)具有足夠的韌、塑性能以及降低零件的制造成本。
本發(fā)明合金的化學(xué)成分配比是(WT％)Al 48～65，Cu 1～3，Si 0．2～1．6，Mn 0．8～1．5，Mg 0．01～0．05，Ti 0．01～0．05，B 0．001～0．008，Zn余量。
零件毛坯可用重力鑄造、壓鑄或液態(tài)模鍛的方法成形；可在鑄態(tài)、時(shí)效態(tài)或320℃～360℃固溶處理3小時(shí)空冷熱處理，再經(jīng)時(shí)效后使用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是合金強(qiáng)度、耐磨性提高；允許的使用工作溫度提高；合金的密度比錳鉛黃銅、ZA27及ZA38合金分別降低54％、33％和12．5％，使零件的制造成本降低。適宜于制造在小于170℃工作條件下使用的滾動(dòng)軸承實(shí)體保持架以及其它耐磨機(jī)械零件。
具體實(shí)施例方式合金成分Al 52％，Cu 2．5％，Si 0．25％，Mn 1．0％，Mg 0．03％，Ti 0．03％，B 0．002％，余量為Zn。
采用普通坩堝熔化；B-Ti復(fù)合變質(zhì)劑處理；復(fù)合金屬型重力鑄造成形，時(shí)效狀態(tài)下加工使用。其性能為σb=420 MPa，δ=13％，HB=125，ak=60J／cm2。
權(quán)利要求
1.用于制造滾動(dòng)軸承實(shí)體保持架的高鋁鋅基合金材料，其特征在于由下列成分組成(重量百分比)Al 48～5Cu 1～3Si 0．2～1．6Mn 0．8～1．5 Mg 0．01～0．05Ti 0．01～0．05B 0．001～0．008 Zn余量
2.根據(jù)權(quán)利1所述的高鋁鋅基合金，其特征是可在鑄態(tài)，時(shí)效狀態(tài)或320℃～360℃固溶處理保溫3小時(shí)候急冷，經(jīng)時(shí)效后使用。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的高鋁鋅基合金，其特征在于可用重力鑄造，壓鑄或液態(tài)模鍛的方法成形。
全文摘要
制造軸承實(shí)體保持架的高鋁鋅基合金材料與以往鋅基合金相比,提高了允許工作溫度;增強(qiáng)了合金的耐磨性能;合金的密度減小,降低了制造成本。合金具有優(yōu)化的成分設(shè)計(jì),含有50%以上的Al,一定數(shù)量范圍的Cu、Si、Mn等多元合金元素?？捎弥亓﹁T造、壓鑄或液態(tài)模鍛的方法成形。是代替錳鉛黃銅制造滾動(dòng)軸承實(shí)體保持架及其它耐磨機(jī)械零件的新型合金材料。
文檔編號(hào)C22C21/10GK1281054SQ00117359
公開日2001年1月24日 申請(qǐng)日期2000年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月24日
發(fā)明者劉寶第 申請(qǐng)人:劉寶第