專利名稱：一種鋁基、鋅基、銅基軸瓦的深冷處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬材料表面改性方法，特別是涉及一種對(duì)鋁基、鋅基、銅基軸瓦的表面改性加工的深冷處理方法。
背景技術(shù)：
軸瓦是內(nèi)燃機(jī)中的重要零件之一，其性能與結(jié)構(gòu)不僅影響內(nèi)燃機(jī)的性能、工作可靠性和壽命，而且影響內(nèi)燃機(jī)本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。目前，內(nèi)燃機(jī)軸瓦材料主要有兩種，其一是鋁基合金材料，其二是銅基合金材料。鋁基合金材料具有中等疲勞強(qiáng)度和承載能力，良好的耐腐蝕性，較好的軸承表面性能。銅基合金材料具有很高的疲勞強(qiáng)度和承載能力，較好的軸承表面性能等特點(diǎn)。
隨著交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)日益向高速、大功率、低能耗、輕量化、高增壓強(qiáng)化和環(huán)?；较虬l(fā)展，對(duì)作為內(nèi)燃機(jī)重要配件之一的軸瓦提出了更高的要求。如疲勞強(qiáng)度高、耐磨性好、抗咬合性好、抗腐蝕性好、鑲嵌性好、順應(yīng)性好且具有環(huán)保性等。
表面改性是提高軸瓦上述性能特別是耐磨性的重要方法，現(xiàn)有的改性方法主要是鍍層(電鍍)法，但存在工序復(fù)雜、環(huán)保性差、成本高、質(zhì)量控制困難等缺點(diǎn)。并且對(duì)于目前新型的鋁鋅合金軸瓦還沒(méi)有很好的改性措施，而目前國(guó)際上普遍取消含鉛軸瓦，采用鋁鋅合金軸瓦替代含鉛的銅軸瓦勢(shì)在必行，因此研究鋁基、鋅基、銅基軸瓦(不含鉛)的軸瓦表面改性技術(shù)具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種工藝方法簡(jiǎn)單、操作方便、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉的可有效提高鋁基、鋅基、銅基軸瓦的表面性能的鋁基、鋅基、銅基軸瓦的表面改性加工的深冷處理方法。
本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的將成品軸瓦置于-100～-190℃的低溫環(huán)境中深冷處理至少2小時(shí)后取出自然升溫至室溫，所述低溫冷卻介質(zhì)可為低溫液體或氣體。
本發(fā)明由于采用上述工藝方法，將軸瓦置于低溫環(huán)境中，可以改變軸瓦材料的晶粒取向，使材料表面組織發(fā)生相變，細(xì)化晶粒，消除材料內(nèi)部應(yīng)力，改善軸瓦材料表面的組織結(jié)構(gòu)，從而提高材料的硬度及強(qiáng)度，顯著增加材料的耐磨性和抗蝕性；本發(fā)明工藝方法及設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉，僅對(duì)成品軸瓦進(jìn)行一道次后續(xù)處理，即可達(dá)到表面改性目的，表面不需電鍍，符合國(guó)家環(huán)保法規(guī)。綜上所述本發(fā)明工藝方法簡(jiǎn)單、操作方便、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉，可有效提高鋁基、鋅基、銅基軸瓦的表面性能，適于工業(yè)化生產(chǎn)，可與現(xiàn)有軸瓦生產(chǎn)工藝配套使用，有效改善軸瓦表面性能，延長(zhǎng)軸瓦的使用壽命。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一將成品鋁鋅合金軸瓦置于-100℃的液N2中深冷處理2小時(shí)，然后取出置于室溫環(huán)境中自然升溫至室溫，經(jīng)測(cè)試表明處理后的鋁鋅合金軸瓦具有1、抗疲勞強(qiáng)度，藍(lán)寶石試驗(yàn)結(jié)果120MPa左右，耐磨性為處理前的2倍，比銅合金高3～5倍；2、鑄態(tài)抗拉強(qiáng)度250MPa左右，熱軋態(tài)抗拉強(qiáng)度360～400MPa；3、軸瓦合金結(jié)合良好，不易脫層，使用壽命提高，優(yōu)于銅鉛材料；4、抗磨性、相容性和嵌藏性均優(yōu)于銅鉛鍍?nèi)a(chǎn)品；5、抗穴蝕及耐腐蝕性良好，優(yōu)于銅鉛材料。
實(shí)施例二將成品鋁鋅合金軸瓦置于-140℃的液N2中深冷處理24小時(shí)，然后取出置于室溫環(huán)境中自然升溫至室溫，經(jīng)測(cè)試表明處理后的鋁鋅合金軸瓦具有1、抗疲勞強(qiáng)度，藍(lán)寶石試驗(yàn)結(jié)果160MPa左右，耐磨性為處理前的2.2倍；2、鑄態(tài)抗拉強(qiáng)度260MPa左右，熱軋態(tài)抗拉強(qiáng)度380～400MPa；3、軸瓦合金結(jié)合良好，不易脫層，使用壽命提高，優(yōu)于銅鉛材料；4、抗磨性、相容性和嵌藏性均優(yōu)于銅鉛鍍?nèi)a(chǎn)品；5、抗穴蝕及耐腐蝕性良好，優(yōu)于銅鉛材料。
實(shí)施例三將成品鋁鋅合金軸瓦置于-190℃的液N2中深冷處理48小時(shí)，然后取出置于室溫環(huán)境中自然升溫至室溫，經(jīng)測(cè)試表明處理后的鋁鋅合金軸瓦具有1、抗疲勞強(qiáng)度，藍(lán)寶石試驗(yàn)結(jié)果200MPa左右，耐磨性為處理前的2.5倍；2、鑄態(tài)抗拉強(qiáng)度270MPa左右，熱軋態(tài)抗拉強(qiáng)度400～420MPa；3、軸瓦合金結(jié)合良好，不易脫層，使用壽命顯著提高，優(yōu)于銅鉛材料；4、抗磨性、相容性和嵌藏性均優(yōu)于銅鉛鍍?nèi)a(chǎn)品；5、抗穴蝕及耐腐蝕性良好，優(yōu)于銅鉛材料。
權(quán)利要求
1.一種鋁基、鋅基、銅基軸瓦的深冷處理方法，其特征是將成品軸瓦置于-100～-190℃的低溫環(huán)境中深冷處理至少2小時(shí)后取出自然升溫至室溫。
2.一種鋁基、鋅基、銅基軸瓦的深冷處理方法，其特征是將成品軸瓦置于-120～-160℃的低溫環(huán)境中深冷處理至少2小時(shí)后取出自然升溫至室溫。
3.一種鋁基、鋅基、銅基軸瓦的深冷處理方法，其特征是將成品軸瓦置于高于-140℃低溫環(huán)境中深冷處理至少2小時(shí)后取出自然升溫至室溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋁基、鋅基、銅基軸瓦的深冷處理方法，其特征是低溫冷卻介質(zhì)可為液體或氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種鋁基、鋅基、銅基軸瓦的深冷處理方法，其特征是低溫冷卻介質(zhì)為液氮。
全文摘要
一種鋁基、鋅基、銅基軸瓦的深冷處理方法，將成品軸瓦置于－100～－190℃的低溫環(huán)境中深冷處理至少2小時(shí)后取出自然升溫至室溫，所述低溫冷卻介質(zhì)可為低溫液體，本發(fā)明工藝方法簡(jiǎn)單、操作方便、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉，可有效提高鋁基、鋅基、銅基軸瓦的表面性能，適于工業(yè)化生產(chǎn)，可與現(xiàn)有軸瓦生產(chǎn)工藝配套使用，有效改善軸瓦表面性能，延長(zhǎng)軸瓦的使用壽命。
文檔編號(hào)C22F1/04GK101020993SQ20071003453
公開(kāi)日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月14日
發(fā)明者陳振華, 陳鼎, 吳永勇 申請(qǐng)人:吳永勇