一種低磨耗鋁鎂鎳合金軸承及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低磨耗鋁鎂鎳合金軸承，由如下重量份數(shù)的成分制備而得：鋁錠45?60份、鎳錠26?34份、鎂錠21?30份、鈦粉8?15份、玻璃纖維3?10份、高鎂白云石5?11份、硫酸鈷9?14份、釩酸鋰2.5?6份、碳化鈮1.7?4.2份、碘化鋱0.4?3份、鐵渣4?9份、粉煤灰2?6份、氟鋯酸銨3?5.8份、雛晶黑云母1.2?5份、硝酸銩0.3?2份、三氧化二鎵1?3.5份。本發(fā)明還公開所述低磨耗鋁鎂鎳合金軸承的制備方法。本發(fā)明制備出的合金軸承具有良好的耐磨性、較低的熱膨脹系數(shù)，較長的使用壽命，以及良好的表觀硬度和壓潰強度，在軸承領域具有廣闊的應用前景。
【專利說明】
一種低磨耗鋁鏌鎳合金軸承及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于合金軸承技術領域，具體涉及一種低磨耗鋁鎂鎳合金軸承及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 軸承是機械設備中一種重要零部件，它的主要功能是支撐機械旋轉體，降低其運 動過程中的摩擦系數(shù)，并保證其回轉精度。根據軸承的工作原理可分為滾動軸承和滑動軸 承。根據軸承的基體材料可分為銅基、鐵基、鋁基、銅鐵基等軸承。其中，鋁基軸承由于具有 強度高、高導熱、耐腐蝕且成本低等優(yōu)點，在機械制造、汽車工業(yè)和航空航天等減摩擦領域 應用廣泛。然而鋁基軸承自身也存在膨脹系數(shù)較大以及制造工藝上的限制無法得到更好的 應用;其次，傳統(tǒng)的鋁基軸承也無法滿足現(xiàn)今越來越復雜和苛刻環(huán)境的應用需求，例如長時 間的高負荷、高磨損和高溫等環(huán)境。因而，制備出一種低磨耗、膨脹系數(shù)小且制備工藝簡單 可行的鋁基軸承材料已成為一個重要的研究方向。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明所要解決現(xiàn)有技術問題的至少一種，提供一種低磨耗鋁鎂鎳合金軸承及其 制備方法。
[0004] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的： 本發(fā)明公開了一種低磨耗鋁鎂鎳合金軸承，由如下重量份數(shù)的成分制備而得:鋁錠45-60份、鎳錠26-34份、鎂錠21-30份、鈦粉8-15份、玻璃纖維3-10份、高鎂白云石5-11份、硫酸 鈷9-14份、釩酸鋰2.5-6份、碳化鈮1.7-4.2份、碘化鋱0.4-3份、鐵渣4-9份、粉煤灰2-6份、氟 鋯酸銨3-5.8份、雛晶黑云母1.2-5份、硝酸銩0.3-2份、三氧化二鎵1-3.5份。
[0005] 優(yōu)選的，所述低磨耗鋁鎂鎳合金軸承，由如下重量份數(shù)的成分制備而得：鋁錠48 份、鎳錠28份、鎂錠23份、鈦粉11份、玻璃纖維5.9份、高鎂白云石6份、硫酸鈷12份、釩酸鋰 3.8份、碳化鈮2.5份、碘化鋱1.8份、鐵渣6份、粉煤灰4.5份、氟鋯酸銨4份、雛晶黑云母3.2 份、硝酸鎊1.5份、三氧化二鎵1.6份。
[0006] 優(yōu)選的，所述低磨耗鋁鎂鎳合金軸承，由如下重量份數(shù)的成分制備而得：鋁錠51 份、鎳錠29份、鎂錠26份、鈦粉9份、玻璃纖維7.5份、高鎂白云石8.2份、硫酸鈷9.5份、釩酸鋰 4.2份、碳化鈮2.8份、碘化鋱0.9份、鐵渣6.5份、粉煤灰3.6份、氟鋯酸銨4.2份、雛晶黑云母 1.9份、硝酸銩1.2份、三氧化二鎵2.7份。
[0007] 本發(fā)明還提供一種上述所述的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承的制備方法，包括如下制備 步驟： 1) 按照上述重量份配比稱重物料； 2) 將上述稱重物料混合均勻后熔煉并保溫45-120分鐘，得到熔煉物備用； 3) 將上述經保溫的熔煉物迅速澆鑄于澆鑄模具中得到澆鑄件，其澆鑄模具的溫度為 60-100。。； 4) 待澆鑄件的溫度迅速降為145-175°C后置于回火爐中進行回火處理，其回火爐溫度 設置為196-220°C，保溫時間為3-6小時； 5) 待經回火處理的澆鑄件自然冷卻至室溫，即得所需的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承。
[0008]優(yōu)選的，所述步驟2)中的熔煉并保溫75分鐘。
[0009]所述步驟3)中的澆鑄模具的溫度為87°C。
[0010]所述步驟4)中待澆鑄件的溫度按25°C/min的降溫速度迅速降為162°C后置于回火 爐中進行回火處理，其回火爐溫度設置為210°C，保溫時間為4小時。
[0011]由于采用了以上技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下有益效果： 本發(fā)明制備的合金軸承的2000小時測試其磨損量為1.6-3.5um，熱膨脹系數(shù)為1.89_ 2.21 X 10-7K-1，使用壽命大于4500小時，表觀硬度為37-44HB，壓潰強度為222-238MPa，制備 出的合金軸承具有良好的耐磨性、較低的熱膨脹系數(shù)，較長的使用壽命，以及良好的表觀硬 度和壓潰強度，在軸承領域具有廣闊的應用前景。
【具體實施方式】
[0012]下面結合具體實施例，對本發(fā)明作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明， 但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0013] 實施例1 一種低磨耗鋁鎂鎳合金軸承的制備方法，包括如下制備步驟： 1) 按照上述重量份配比稱重物料:鋁錠45份、鎳錠26份、鎂錠21份、鈦粉8份、玻璃纖維3 份、高鎂白云石5份、硫酸鈷9份、釩酸鋰2.5份、碳化鈮1.7份、碘化鋱0.4份、鐵渣4份、粉煤灰 2份、氟鋯酸銨3份、雛晶黑云母1.2份、硝酸銩0.3份、三氧化二鎵1份； 2) 將上述稱重物料混合均勻后熔煉并保溫45分鐘，得到熔煉物備用； 3) 將上述經保溫的熔煉物迅速澆鑄于澆鑄模具中得到澆鑄件，其澆鑄模具的溫度為60 °C； 4) 待澆鑄件的溫度按25°C/min的降溫速度迅速降為145°C后置于回火爐中進行回火處 理，其回火爐溫度設置為196°C，保溫時間為3小時； 5) 待經回火處理的澆鑄件自然冷卻至室溫，即得所需的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承。
[0014] 實施例2 一種低磨耗鋁鎂鎳合金軸承的制備方法，包括如下制備步驟： 1) 按照上述重量份配比稱重物料:鋁錠60份、鎳錠34份、鎂錠30份、鈦粉15份、玻璃纖維 10份、高鎂白云石11份、硫酸鈷14份、釩酸鋰6份、碳化鈮4.2份、碘化鋱3份、鐵渣9份、粉煤灰 6份、氟鋯酸銨5.8份、雛晶黑云母5份、硝酸銩2份、三氧化二鎵3.5份； 2) 將上述稱重物料混合均勻后熔煉并保溫120分鐘，得到熔煉物備用； 3) 將上述經保溫的熔煉物迅速澆鑄于澆鑄模具中得到澆鑄件，其澆鑄模具的溫度為 100。。； 4) 待澆鑄件的溫度按25°C/min的降溫速度迅速降為175°C后置于回火爐中進行回火處 理，其回火爐溫度設置為220°C，保溫時間為6小時； 5) 待經回火處理的澆鑄件自然冷卻至室溫，即得所需的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承。
[0015] 實施例3 一種低磨耗鋁鎂鎳合金軸承的制備方法，包括如下制備步驟： 1) 按照上述重量份配比稱重物料:鋁錠52份、鎳錠30份、鎂錠25份、鈦粉11份、玻璃纖維 6份、高鎂白云石8份、硫酸鈷11份、釩酸鋰4.2份、碳化鈮3份、碘化鋱1.7份、鐵渣6份、粉煤灰 4份、氟鋯酸銨4.4份、雛晶黑云母3.1份、硝酸銩1.6份、三氧化二鎵2.2份； 2) 將上述稱重物料混合均勻后熔煉并保溫82分鐘，得到熔煉物備用； 3) 將上述經保溫的熔煉物迅速澆鑄于澆鑄模具中得到澆鑄件，其澆鑄模具的溫度為80 °C； 4) 待澆鑄件的溫度按25°C/min的降溫速度迅速降為160°C后置于回火爐中進行回火處 理，其回火爐溫度設置為209°C，保溫時間為4.5小時； 5) 待經回火處理的澆鑄件自然冷卻至室溫，即得所需的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承。
[0016] 實施例4 一種低磨耗鋁鎂鎳合金軸承的制備方法，包括如下制備步驟： 1) 按照上述重量份配比稱重物料:錯錠48份、鎳錠28份、鎂錠23份、鈦粉11份、玻璃纖維 5.9份、高鎂白云石6份、硫酸鈷12份、釩酸鋰3.8份、碳化鈮2.5份、碘化鋱1.8份、鐵渣6份、粉 煤灰4.5份、氟鋯酸銨4份、雛晶黑云母3.2份、硝酸銩1.5份、三氧化二鎵1.6份； 2) 將上述稱重物料混合均勻后熔煉并保溫75分鐘，得到熔煉物備用； 3) 將上述經保溫的熔煉物迅速澆鑄于澆鑄模具中得到澆鑄件，其澆鑄模具的溫度為87 °C； 4) 待澆鑄件的溫度按25°C/min的降溫速度迅速降為162°C后置于回火爐中進行回火處 理，其回火爐溫度設置為210°C，保溫時間為4小時； 5) 待經回火處理的澆鑄件自然冷卻至室溫，即得所需的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承。
[0017] 實施例5 一種低磨耗鋁鎂鎳合金軸承的制備方法，包括如下制備步驟： 1) 按照上述重量份配比稱重物料:錯錠51份、鎳錠29份、鎂錠26份、鈦粉9份、玻璃纖維 7.5份、高鎂白云石8.2份、硫酸鈷9.5份、釩酸鋰4.2份、碳化鈮2.8份、碘化鋱0.9份、鐵渣6.5 份、粉煤灰3.6份、氟鋯酸銨4.2份、雛晶黑云母1.9份、硝酸銩1.2份、三氧化二鎵2.7份； 2) 將上述稱重物料混合均勻后熔煉并保溫75分鐘，得到熔煉物備用； 3) 將上述經保溫的熔煉物迅速澆鑄于澆鑄模具中得到澆鑄件，其澆鑄模具的溫度為87 °C； 4) 待澆鑄件的溫度按25°C/min的降溫速度迅速降為162°C后置于回火爐中進行回火處 理，其回火爐溫度設置為210°C，保溫時間為4小時； 5) 待經回火處理的澆鑄件自然冷卻至室溫，即得所需的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承。
[0018] 對比例1 本對比例與實施例2的不同之處在于:不包含碘化鋱、硝酸銩和碳化鈮。
[0019] 對比例2 本對比例與實施例2的不同之處在于:不含粉煤灰和釩酸鋰。
[0020] 性能測試 下面對本發(fā)明制備的合金軸承與對比例制備的軸承的耐磨性、熱膨脹系數(shù)、使用壽命 以及其相關力學性能進行測試，測試結果見表1: 表1各實施例和對比例制備的軸承的性能測試結果
[0021] 由上表可知，本發(fā)明制備的合金軸承的2000小時測試其磨損量為1.6-3.5um，熱膨 脹系數(shù)為1.89-2.21X10-1- 1，使用壽命大于4500小時，表觀硬度為37-44HB，壓潰強度為 222-238MPa，制備出的合金軸承具有良好的耐磨性、較低的熱膨脹系數(shù)，較長的使用壽命， 以及良好的表觀硬度和壓潰強度，在軸承領域具有廣闊的應用前景。
[0022] 相比與實施例2,對比例1和對比例2所制備的軸承的各項性能指標均有所下降，如 此說明了碘化鋱、硝酸銩和碳化鈮，以及粉煤灰和釩酸鋰對軸承的綜合性能均產生一定影 響。
【主權項】
1. 一種低磨耗鋁鎂鎳合金軸承，其特征在于，由如下重量份數(shù)的成分制備而得：鋁錠 45-60份、鎳錠26-34份、鎂錠21-30份、鈦粉8-15份、玻璃纖維3-10份、高鎂白云石5-11份、硫 酸鈷9-14份、釩酸鋰2.5-6份、碳化鈮1.7-4.2份、碘化鋱0.4-3份、鐵渣4-9份、粉煤灰2-6份、 氟鋯酸銨3-5.8份、雛晶黑云母1.2-5份、硝酸銩0.3-2份、三氧化二鎵1-3.5份。2. 根據權利要求1所述的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承，其特征在于，由如下重量份數(shù)的成分 制備而得:鋁錠48份、鎳錠28份、鎂錠23份、鈦粉11份、玻璃纖維5.9份、高鎂白云石6份、硫酸 鈷12份、釩酸鋰3.8份、碳化鈮2.5份、碘化鋱1.8份、鐵渣6份、粉煤灰4.5份、氟鋯酸銨4份、雛 晶黑云母3.2份、硝酸銩1.5份、三氧化二鎵1.6份。3. 根據權利要求1所述的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承，其特征在于，由如下重量份數(shù)的成分 制備而得:鋁錠51份、鎳錠29份、鎂錠26份、鈦粉9份、玻璃纖維7.5份、高鎂白云石8.2份、硫 酸鈷9.5份、釩酸鋰4.2份、碳化鈮2.8份、碘化鋱0.9份、鐵渣6.5份、粉煤灰3.6份、氟鋯酸銨 4.2份、雛晶黑云母1.9份、硝酸銩1.2份、三氧化二鎵2.7份。4. 如權利要求1-3任一項所述的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承的制備方法，其特征在于，包括 如下制備步驟： 1) 按照上述重量份配比稱重物料； 2) 將上述稱重物料混合均勻后熔煉并保溫45-120分鐘，得到熔煉物備用； 3) 將上述經保溫的熔煉物迅速澆鑄于澆鑄模具中得到澆鑄件，其澆鑄模具的溫度為 60-100。。； 4) 待澆鑄件的溫度迅速降為145-175Γ后置于回火爐中進行回火處理，其回火爐溫度 設置為196-220°C，保溫時間為3-6小時； 5) 待經回火處理的澆鑄件自然冷卻至室溫，即得所需的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承。5. 根據權利要求4所述的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承的制備方法，其特征在于，所述步驟2) 中的熔煉并保溫75分鐘。6. 根據權利要求4所述的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承的制備方法，其特征在于，所述步驟3) 中的澆鑄模具的溫度為87°C。7. 根據權利要求4所述的低磨耗鋁鎂鎳合金軸承的制備方法，其特征在于，所述步驟4) 中待澆鑄件的溫度按25°C/min的降溫速度迅速降為162°C后置于回火爐中進行回火處理， 其回火爐溫度設置為210°C，保溫時間為4小時。
【文檔編號】C22C49/00GK105840658SQ201610216443
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】姚振紅
【申請人】蘇州捷德瑞精密機械有限公司