專(zhuān)利名稱(chēng)：一種銅鋁合金粉末燒結(jié)的滑動(dòng)軸套及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粉末冶金領(lǐng)域，特別涉及一銅鋁合金粉末燒結(jié)的滑動(dòng)軸套及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，對(duì)滑動(dòng)軸承特別是對(duì)用滑動(dòng)軸承的機(jī)械承載能力和防腐蝕能力，提出了更高的要求。例如，要具有高強(qiáng)度，能滿足大功率和特大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，還要求軸承材料能適應(yīng)不同的環(huán)境和工況下工作，具有抗應(yīng)力腐蝕和化學(xué)腐蝕的能力。銅鋁粉末冶金滑動(dòng)軸承，具有高的機(jī)械承載能力和防腐蝕能力
發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是針對(duì)滑動(dòng)軸承機(jī)械承載能力和防腐蝕能力有限的不足，提供一種銅鋁合金粉末燒結(jié)的滑動(dòng)軸套及其制備方法。該銅鋁合金粉末燒結(jié)的滑動(dòng)軸套具有更高的機(jī)械承載能力和防腐蝕能力。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的的技術(shù)方案如下本發(fā)明第一個(gè)的技術(shù)方案為一種銅鋁合金粉末燒結(jié)的滑動(dòng)軸套，由以下重量百分比組成的銅鋁合金粉末制成鋁9 11%，錫I 3%，鋅O I %和銅85 90%。優(yōu)選為鋁9 11%，錫I 3%，鋅O. 3 1%和銅85 90%。所述的銅鋁合金粉末較佳的其中雜質(zhì)含量總和不超過(guò)0.5%。其粒度組成是-100目 +150目含量為O O. 2% ;-150目 +250目含量為15 18% ；-250目 +325目含量為32 35% ；-325目 +400目含量為20 24% ；-400目含量為22.8 33%。較佳的是-100目 +150目含量為O
O.2%；-150目 +250目含量為16 17%;_250目 +325目含量為33 35%;_325目 +400目含量為23 24% ；-400目含量為24. 8 27%。這些銅鋁合金粉末較佳的由氣霧化制粉方式制成。優(yōu)選的，在生產(chǎn)、儲(chǔ)存以及加工過(guò)程中都要有氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛保護(hù)。本發(fā)明將所述的銅鋁合金粉末采用常規(guī)的粉末冶金工藝燒結(jié)，即制成了適用于滑動(dòng)軸套的銅鋁粉末合金材料，使滑動(dòng)軸承具有更高的機(jī)械承載能力和防腐蝕能力。較佳的，采用的粉末冶金工藝具體如下。本發(fā)明第二個(gè)的技術(shù)方案為一種銅鋁合金粉末燒結(jié)的滑動(dòng)軸套的制備方法，包括以下步驟(I)用帶有氮?dú)鈿怏w保護(hù)的粉末成型裝置，將銅鋁合金粉末擠壓成滑動(dòng)軸套毛胚，毛胚的壓制密度為6. 5 7. 5克/厘米3，所述的銅鋁合金粉末的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為鋁9 11%，錫I 3%，鋅O 1%和銅85 90% ；(2)在還原性保護(hù)氣氛下，將步驟(I)所得的毛胚放在燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度950 1070°C，燒結(jié)時(shí)間20 80分鐘；(3)經(jīng)過(guò)步驟(2)燒結(jié)后的材料再次在冷壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，進(jìn)一步提高毛坯的致密度，擠壓后的密度為7. 5 8. I克/厘米3 ;
(4)經(jīng)過(guò)步驟(3)擠壓后的軸套，再放進(jìn)還原性保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行退火處理，退火溫度800 900°C，燒結(jié)時(shí)間6-8小時(shí)。本發(fā)明中，所述的銅鋁合金粉末的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為鋁9 11%，錫I 3%，鋅O 1%和銅85 90%。優(yōu)選為鋁9 11%，錫I 3%，鋅O. 3 1%和銅85 90%。較佳的，其中雜質(zhì)含量總和不超過(guò)0.5%。所述的銅鋁合金粉末較佳的是球狀或橢球狀。其粒度組成是-100目 +150目含量為O O. 2% ；-150目 +250目含量為15 18%;-250目 +325目含量為32 35%;_325目 +400目含量為20 24%;_400目含量為22. 8 33%。較佳的是-100目 +150目含量為O O. 2 % ；-150目 +250目含量為16 17% ；-250目 +325目含量為33 35% ；-325目 +400目含量為23 24% ；-400目含量為24. 8 27%。該銅鋁合金粉末由氣霧化制粉方式制成。本發(fā)明中，所述的還原性保護(hù)氣氛是氫氣、氨分解氣或氫氣和氮?dú)饣旌蠚?。較佳 的，氫氣和氮?dú)獾幕旌象w積比例為氫氣氮?dú)鉃?% 95% 95% 5%。其中，所述的燒結(jié)爐較佳的是網(wǎng)帶式連續(xù)燒結(jié)爐或自動(dòng)連續(xù)燒結(jié)爐。步驟(4)退火燒結(jié)完成后，產(chǎn)品的密度為7.6 8.2克/厘米3。本發(fā)明的銅鋁合金粉末燒結(jié)的滑動(dòng)軸套的制備方法，較佳的還包括步驟(5)精加工，經(jīng)過(guò)退火處理后的軸套，再進(jìn)行軸套表面機(jī)械加工，以達(dá)到要求精度。本發(fā)明所用的原料或試劑除特別說(shuō)明之外，均市售可得。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明的銅鋁合金粉末燒結(jié)的滑動(dòng)軸套，具有較高的強(qiáng)度和硬度，較低的摩擦系數(shù)，可減少發(fā)生摩損咬合造成事故；與傳統(tǒng)的鉛青銅軸承材料相比。采用本發(fā)明方法制造的銅鋁合金滑動(dòng)軸套，具有更高機(jī)械承載能力和抗應(yīng)力腐蝕和化學(xué)腐蝕的能力。
具體實(shí)施例方式下面用實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受其限制。應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。實(shí)施例I本實(shí)施例采用的原料銅鋁合金粉末由氣霧化制粉方式制成，該銅鋁合金粉末在生產(chǎn)、儲(chǔ)存以及加工過(guò)程中都有氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛保護(hù)。該銅鋁合金粉末的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為鋁9.0%，錫I. 3%，鋅0.3%，銅88. 9%，其它雜質(zhì)含量總和不超過(guò)0.5%。粒度組成是-100目 +150目含量為O. 2%；-150目 +250目含量為16%;_250目 +325目含量為35% ；-325目 +400目含量為24% ；-400目含量為24. 8%。(I)用帶有氮?dú)獗Ｗo(hù)的粉末成型裝置，將銅鋁合金粉末擠壓成滑動(dòng)軸套，毛胚的壓制密度為7. O克/厘米3 ;(2)在氨分解氣保護(hù)氣氛下，將毛胚放在燒結(jié)爐網(wǎng)帶式連續(xù)燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1030°C，燒結(jié)時(shí)間28分鐘；(3)擠壓，經(jīng)過(guò)燒結(jié)后的材料再次在冷壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，進(jìn)一步提高毛坯的致密度，擠壓后的密度為7. 8克/厘米3。
(4)退火處理，經(jīng)過(guò)擠壓后的軸套，在氨分解氣保護(hù)氣氛，在將毛胚放在燒結(jié)爐中進(jìn)行退火處理，退火溫度860°C，燒結(jié)時(shí)間6小時(shí)，冷卻到常溫；(5)表面精加工，經(jīng)過(guò)退火處理后的軸套，再進(jìn)行表面磨光，表面粗糙度Ra不超過(guò)O. 63 μ mD表面精加工后的軸套表面硬度為130HB，摩擦系數(shù)為0· 021，機(jī)械承載能力大于150N/mm2。實(shí)施例2本實(shí)施例采用的原料銅鋁合金粉末由氣霧化制粉方式制成，在生產(chǎn)、儲(chǔ)存以及加工過(guò)程中都有保護(hù)氣氛保護(hù)。該銅鋁合金粉末的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為鋁11.0%，錫2.8%，鋅1.0%，銅85. 0%，其它雜質(zhì)含量總和不超過(guò)0.5%。粒度組成是_100目 +150目含量為O. 0% ；-150目 +250目含量為17% ；-250目 +325目含量為33% ；-325 目 +400目含量為23% ；-400目含量為27%。本發(fā)明銅鋁合金件的制備方法和實(shí)施例I相同。表面精加工后的軸套表面硬度為140HB，摩擦系數(shù)為0· 025，機(jī)械承載能力大于150N/mm2。實(shí)施例3本實(shí)施例采用的原料銅鋁合金粉末由氣霧化制粉方式制成，在生產(chǎn)、儲(chǔ)存以及加工過(guò)程中都有保護(hù)氣氛保護(hù)。該銅鋁合金粉末的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為鋁10.5%，錫2. 3%，鋅1%，銅85. 7%，其它雜質(zhì)含量總和不超過(guò)O. 5%。粒度組成是-100目 +150目含量為O. 0% ；-150目 +250目含量為16% ；-250目 +325目含量為33% ；-325目 +400目含量為24% ；-400目含量為27%。本發(fā)明銅鋁合金件的制備方法和實(shí)施例I相同。表面精加工后的軸套表面硬度為150HB，摩擦系數(shù)為0· 030，機(jī)械承載能力大于150N/mm2。
權(quán)利要求
1.一種銅鋁合金粉末燒結(jié)的滑動(dòng)軸套，其特征在于，由以下重量百分比組成的銅鋁合金粉末制成鋁9 11%，錫I 3%，鋅O I %和銅85 90%。
2.如權(quán)利要求I所述的銅鋁粉末合金材料，其特征在于，所述的銅鋁合金粉末中雜質(zhì)含量總和不超過(guò)O. 5%。
3.如權(quán)利要求I所述的銅鋁粉末合金材料，其特征在于，所述的銅鋁合金粉末的粒度組成是-100目 +150目含量為O O. 2% ；-150目 +250目含量為15 18 % ；-250目 +325目含量為32 35%;-325目 +400目含量為20 24%;_400目含量為22. 8 33%。
4.一種制備如權(quán)利要求I 3任一項(xiàng)所述的用于滑動(dòng)軸套的銅鋁粉末合金材料的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)用帶有氮?dú)鈿怏w保護(hù)的粉末成型裝置，將銅鋁合金粉末擠壓成滑動(dòng)軸套毛胚，毛胚的壓制密度為6. 5 7. 5克/厘米3，所述的銅鋁合金粉末的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為鋁9 11%，錫I 3%，鋅O 1%，銅85 90% ； (2)在還原性保護(hù)氣氛下，將步驟(I)所得的毛胚放在燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度950 1070°C，燒結(jié)時(shí)間20 80分鐘； (3)經(jīng)過(guò)步驟(2)燒結(jié)后的材料再次在冷壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，進(jìn)一步提高毛坯的致密度，擠壓后的密度為7. 5 8. I克/厘米3 ; (4)經(jīng)過(guò)步驟(3)擠壓后的軸套，再放進(jìn)還原性保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行退火處理，退火溫度800 900°C，燒結(jié)時(shí)間6-8小時(shí)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的保護(hù)氣氛是氫氣、氨分解氣或氫氣和氮?dú)饣旌蠚狻?br> 6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括步驟(5)精加工，經(jīng)過(guò)退火處理后的軸套，再進(jìn)行軸套表面機(jī)械加工，以達(dá)到軸套要求精度。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的燒結(jié)爐是網(wǎng)帶式連續(xù)燒結(jié)爐或自動(dòng)連續(xù)燒結(jié)爐。
8.一種銅鋁合金粉末，其特征在于，其重量百分比組成為鋁9 11 %，錫I 3 %，鋅O 1%和銅85 90%。
9.如權(quán)利要求8所述的銅鋁合金粉末在制備滑動(dòng)軸套材料中的應(yīng)用。
10.如權(quán)利要求I 3任一項(xiàng)所述的銅鋁合金粉末燒結(jié)的滑動(dòng)軸套在滑動(dòng)軸承中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種銅鋁合金粉末燒結(jié)的滑動(dòng)軸套及其制備方法。制備方法包括以下步驟(1)用帶有氮?dú)鈿怏w保護(hù)的粉末成型裝置，將銅鋁合金粉末擠壓成滑動(dòng)軸套毛胚，毛胚的壓制密度為6.5～7.5克/厘米3，所述的銅鋁合金粉末的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為鋁9～11％，錫1～3％，鋅0～1％，銅85～90％；(2)在還原性保護(hù)氣氛下，將毛胚放在燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度950～1070℃，燒結(jié)時(shí)間20～80分鐘；(3)再次在冷壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，擠壓后的密度為7.5～8.1克/厘米3；(4)再放進(jìn)還原性保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行退火處理，退火溫度800～900℃，燒結(jié)時(shí)間6-8小時(shí)。該銅鋁合金粉末燒結(jié)的滑動(dòng)軸套具有更高的機(jī)械承載能力和防腐蝕能力。
文檔編號(hào)B22F3/16GK102937143SQ20111023345
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
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