專利名稱：輕型耐磨高鋅鋁基軸承實體保持架材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計一種合金材料，特別是涉及一種具有輕型耐磨性能的高鋅鋁基材料。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外軸承實體保持架用材料最多的還是傳統(tǒng)材料銅合金，也有少量使用工程塑 料、膠木做保持架的。銅合金具有優(yōu)良的耐磨性，具有富麗堂皇的色彩加上幾千年來人們的 使用習(xí)慣，所以銅合金自然而然成為保持架的主要用材。但是隨著銅合金資源的日趨減少， 成本的日益上升，使得銅合金保持架成本大幅上升，因此軸承保持架待用材料也就相應(yīng)研 發(fā)出來，但現(xiàn)有的材料都是在某一系列，某一環(huán)境或某一特定的條件下使用，而大量的銅合 金保持架還在繼續(xù)使用，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種能全面取代青銅合金的保持架材料。鋁合金軸承保持架材料是以鋁金屬為基礎(chǔ)添加合金化元素以改善鋁合金的組織 結(jié)構(gòu)和性能，特別是鋁合金在保持較高的強度、延伸率和硬度外，改善和調(diào)高鋁合金的耐磨 性、降低摩擦系數(shù)，使鋁合金具備優(yōu)于銅合金的耐磨性。充分發(fā)揮鋁合金的比重優(yōu)勢，價格 優(yōu)勢，使軸承使用性能不降低的情況下，而使軸承的生成成本大幅降低，使軸承使用壽命提 高的前提下降低軸承的使用成本。中國專利申請?zhí)枮?1127989. 3公開了一種鋅鋁合金軸承保持架及其制備方法， 該專利其中所用材料Al的重量百分比僅為20% 33%，不能充分發(fā)揮鋁合金具備優(yōu)于銅 合金的耐磨性優(yōu)勢、比重優(yōu)勢及價格優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中銅合金所面臨資源減少，成本過高的問題，以 及現(xiàn)有技術(shù)中一些銅合金代用材料的使用限制問題，提供一種輕型耐磨高鋅鋁基軸承實體 保持架材料，該材料能完全取代銅合金，并且具有比銅合金更為優(yōu)良的使用效果，充分改善 了現(xiàn)有材料的耐磨性和降低摩擦系數(shù)，大幅降低使用成本。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是輕型耐磨高鋅鋁基軸承實體保持架 材料，包括下列重量百分含量的各組分鋁-76 80% ；鋅-18 22% ；銅-1.7 3. 7%;錳-0.3 1.0%。在上述方案中，所述各組分的重量百分比含量還可以為鋁-77 79% ；鋅-18 20 % ；銅-2.0 3. 5%;錳-0.5 0.8%。本發(fā)明中的材料經(jīng)過檢驗，其各項指標(biāo)優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中的銅合金，針對三個方面ob(強度極限)、δ (延伸率)和HB(硬度)各項指標(biāo)為ο b彡340Mpa ； δ ^ 7% ； HB彡80。經(jīng)過壓力加工，塑性變形后，其強化效果更為明顯，其強度Qb彡450Mpa ； δ彡12% ；HB彡100。其比重(密度)、摩擦系數(shù)指標(biāo)優(yōu)勢更加明顯。從上述本發(fā)明的特征可以看出①成本低金屬鋁含量成本價格僅為電解銅的1/3左右，鋁的密度僅為銅的1/3不 到，本發(fā)明材料配比中采取較高含量的鋁，可使用鋁合金代替銅合金制作軸承保持架，其經(jīng) 濟(jì)效益和社會效益相當(dāng)可觀。②耐磨性能提高鋁合金軸承保持架材料具有比銅合金低的摩擦系數(shù)和好的耐磨 性，所以使用過程中摩擦力減少，同樣節(jié)能降耗。由于耐磨性好，提高了軸承的使用壽命，提 高了軸承使用精度。③比重降低由于本發(fā)明材料配比中鋁的含量較高，因此在軸承實體保持架中比 重降低，從而達(dá)到運行的平穩(wěn)性，由于鋁合金保持架密度較小，因而其較銅合金保持架慣性 小，轉(zhuǎn)動過程中的能量損耗比銅合金保持架能能量損耗小，在使用過程中能耗小?？傊X合金軸承保持架材料具有高強、高韌性、高耐磨性，可作為銅合金軸承保 持架的代用材料。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明實施例1本實施例中，采用下列重量百分比的各個組分招76% ；鋅22% ；銅1. 7% ；錳 0. 3%。將上述配比的各個組分通過下列工藝進(jìn)行加工1、配料即把上述配比的各個組分原料(合金元素)按比例稱量待用；2、熔煉把稱量的所有原料(經(jīng)烘烤過不含水分的原料)加入坩堝中，加熱溶化后 再精煉，最后澆注所需鑄型即可；3、冷卻后的鑄件經(jīng)去應(yīng)力處理后即可按圖紙加工使用。4、也可按要求經(jīng)塑性加工成所需型材使用。對經(jīng)過上述工藝的材料進(jìn)行檢驗，其中材料檢驗是在鑄件中本體去樣檢驗，檢驗 主要針對以下幾個方面σ b (強度極限)、δ (厚度)、HB (硬度)、密度和摩擦系數(shù)，上述配 比的材料經(jīng)過檢驗，各指標(biāo)為σ b彡343. 6Mpa ； δ ^ 7. 15% ；HB彡81. 9 ；密度彡3. 14 ；摩 擦系數(shù)< 0. 0821。實施例2本實施例中，所采用的各組分按照重量百分比的配比為招77% ；鋅20% ；銅 2.2% ；猛0. 8 % O將上述配比的各個組分按照實施例1中的加工工藝進(jìn)行加工，之后進(jìn)行檢驗，檢 驗方式如實施列1，檢驗結(jié)果為= Qb^ 347. 8Mpa ； δ ^ 7. 23% ；HB ^ 82. 7 ；密度彡3. 14 ； 摩擦系數(shù)< 0. 0810。實施例3本實施例中，所采用的各組分按照重量百分比的配比為招78% ；鋅18% ；銅
43. 5% ；錳0. 5%0將上述配比的各個組分按照實施例1中的加工工藝進(jìn)行加工，之后進(jìn)行檢驗，檢 驗方式如實施列1，檢驗結(jié)果為= Qb^ 347. 6Mpa ； δ ^ 7. 05% ；HB ^ 82. 6 ；密度彡3. 14 ； 摩擦系數(shù)< 0. 0840。實施例4本實施例中，所采用的各組分按照重量百分比的配比為招79% ；鋅18% ；銅
2.0% ；猛1. 0 % ο將上述配比的各個組分按照實施例1中的加工工藝進(jìn)行加工，之后進(jìn)行檢驗，檢 驗方式如實施列1，檢驗結(jié)果為= Qb^ 347. 8Mpa ； δ ^ 7. 08% ；HB ^ 82. 1 ；密度彡3. 12 ； 摩擦系數(shù)< 0. 0835。實施例5本實施例中，所采用的各組分按照重量百分比的配比為鋁76% ；鋅20% ；銅 3.7% ；猛0. 3 % O將上述配比的各個組分按照實施例1中的加工工藝進(jìn)行加工，之后進(jìn)行檢驗，檢 驗方式如實施列1，檢驗結(jié)果為=Qb^ 344. 9Mpa ； δ ^ 7. 09% ；HB ^ 81. 8 ；密度彡3. 13 ； 摩擦系數(shù)< 0. 0822。實施例6本實施例中，所采用的各組分按照重量百分比的配比為鋁80% ；鋅18% ；銅 1.7% ；猛0 · 3 % ο將上述配比的各個組分按照實施例1中的加工工藝進(jìn)行加工，之后進(jìn)行檢驗，檢 驗方式如實施列1，檢驗結(jié)果為σ b彡345. 9Mpa ； δ ^ 7. 09% ；HB ^ 81. 9 ；密度彡3. 10 ； 摩擦系數(shù)< 0. 0850。下面給出本發(fā)明不同的實施例與現(xiàn)有軸承實體保持架材料的不同性能對比，用于 進(jìn)一步說明本發(fā)明的效果。表1本發(fā)明與普通軸承實體保持架材料技術(shù)指標(biāo)比較
權(quán)利要求
輕型耐磨高鋅鋁基軸承實體保持架材料，其特征在于包括下列重量百分含量的各組分鋁———76～80％；鋅———18～22％；銅———1.7～3.7％；錳———0.3～1.0％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕型耐磨高鋅鋁基軸承實體保持架材料，其特征在于所述各 組分的重量百分比含量為鋁-77 79% ；鋅-18 20% ；銅-2. 0 3. 5% ；錳-0. 5 0. 8%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種合金材料，具體公開了一種輕型耐磨高鋅鋁基軸承實體保持架材料，包括下列百分含量的各組分鋁-76～80％；鋅-18～22％；銅-1.7～3.7％；錳-0.3～1.0％。該材料能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中銅合金所面臨的資源減少，成本過高的問題，以及現(xiàn)有技術(shù)中一些銅合金代用材料的使用限制問題；其材料能完全取代銅合金，并且具有比銅合金更為優(yōu)良的比重優(yōu)勢和價格優(yōu)勢以及使用效果；充分改善了現(xiàn)有材料的耐磨性和降低摩擦系數(shù)，大幅降低使用成本，具有高強、高韌性、高耐磨性，可作為銅合金的優(yōu)良代用材料。
文檔編號F16C33/44GK101985708SQ20101053435
公開日2011年3月16日 申請日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者宋躍飛, 王智民, 龔奇 申請人:西安晟金新材料科技有限公司