高強耐磨複雜鋁黃銅的製作方法
2023-07-15 20:31:36 1
專利名稱：高強耐磨複雜鋁黃銅的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種複雜鋁黃銅合金，具體來說，涉及一種高強耐磨複雜鋁黃銅。
背景技術：
複雜鋁黃銅，因其材料具有很高的強度，一般能達到760Mpa，承載負荷高，同時硬度HB達160以上，故耐磨性好。除強度高外，它還具有良好的柔軟性，所以抗衝擊好，並具有良好的導熱性。軸承要求材料具有高抗擠壓強度，摩擦特性好，耐腐蝕和良好導熱性等特性，因而，複雜鋁黃銅廣泛應用於軸承行業。另一方面，軸承性能的進一步提高，反過來又依賴於材料性能的提高，尤其是複雜鋁黃銅強度、硬度的提高。
發明內容
本發明的發明目的在於進一步提高複雜鋁黃銅的強度、硬度，提供一種高強耐磨複雜鋁黃銅。
本發明的高強耐磨複雜鋁黃銅，包含有按重量百分比為63～67.5％的銅，5％～7％的鋁，2％～4％的鐵，2.5％～4.5％的錳，0.4％～0.6％的鉛，0.2％～0.4％的錫，0.1％～0.3％的混合稀土，餘量為鋅。
加鉛的目的是改善複雜鋁黃銅合金的切屑性。因為它不溶于于純銅和黃銅，也不起任何化學反應，而以游離狀的細小顆粒分在β晶界上，使晶粒彼此隔離，加工時就能獲得易散、易斷的切屑和光潔的表面，因而提高了材料的切屑加工性能。同時，加鉛後在β相基體上均勻分布著軟的鉛質點，在摩擦中表面脫落的富鉛相質點，起到潤滑作用，因而鉛也提高了複雜鋁黃銅的耐磨性，且摩擦帶來的噪音也大大減小。
加入錫的作用是抗「脫鋅」，生成的SnO2保護膜具有抗腐蝕的能力。加入混合稀土可強化基體，改善複雜鋁黃銅的力學性能。
為使組織細化，提高衝擊韌性，特別是耐腐蝕性能，可加入重量百分比為0.1％～0.3％的鎳，鎳和混合稀土的重量百分比之和為0.2％～0.4％。
本發明的高強耐磨複雜鋁黃銅，經四川大學、西南交通大學材料科學與工程學院測試以及成都發動機公司進行機械性能測試，其強度σb大於820Mpa，硬度HB大於220，因而，大大提高軸承的抗擠壓強度和摩擦性。經檢索查新，本發明的高強耐磨複雜鋁黃銅處於複雜鋁黃銅材料強度、硬度的領先地位。
具體實施例方式
下面結合生產工藝流程和具體實施例，對本發明高強耐磨複雜鋁黃銅作進一步詳細的說明和描述。
生產工藝過程將按比例配置好的銅、錳、鐵高溫熔化，加入鋁、鋅攪拌，再加入鉛、錫、稀土攪拌，最後取樣分析，噴火出爐即完成。銅合金熔煉工藝中合金成份的添加，除固溶元素外，其餘均是以中間合金加入，這給生產增加了成本。本發明高強耐磨複雜鋁黃銅的熔煉工藝，依先後順序直接加入，產品成份、金相分析以及最終產品的力學性能，表明直接加入合金元素是可行的，從而節省了熔煉時間，降低成本。
下表是本發明高強耐磨複雜鋁黃銅的幾種實施例及相應的強度、硬度測試結果。
上述成份的比例，應當將鋅當量控制在48.5～50.5％之間，使α相不能過多，同時，防止材料脆性，杜決γ相生成。
下表是本發明高強耐磨複雜鋁黃銅與目前的軸承材料性能比較表。
從上表，我們可以看出目前複雜鋁黃銅的強度σb在790Mpa以下，硬度HB在210以下，而本發明高強耐磨複雜鋁黃銅的強度σb、硬度HB能同時大於820Mpa和220，處於目前世界領先地位。
合金一般需要加工成管材，純金屬或普通合金的管材生產，通常採取正向擠壓或上引連鑄、水平連鑄經冷軋工藝生產，它是建立在管坯冷加工性能好的基礎上，利用後工序的拉拔來糾正壁厚，改變性能和公差尺寸精度，所以它是將正向擠壓形成的不足，留在後工序來解決。對於本發明高強耐磨複雜鋁黃銅這種高強度、冷加工變形抗力大、極難加工的管材的材料，要保證加工出的管材的性能和公差尺寸精度，用正向擠壓，無疑會使生產成本極大增加。因此，採用反向擠壓法對本發明高強耐磨複雜鋁黃銅進行管材生產，以達到生產出精度高、性能一致的複雜鋁黃銅管。
本發明高強耐磨複雜鋁黃銅，參照中國國家標準GB/T5231的牌號編排方式，可編為HAL65-6-4-3-1，即含有重量比為65％的銅、6％的鋁、4％的錳、4％的鐵以及和為1％的鉛、錫、鎳、混合稀土。
本發明的高強耐磨複雜鋁黃銅不限於具體實施方式
的範圍，本實施方式只是幫助理解本發明，一切利用本發明構思的發明創造均在保護之列。
權利要求
1.一種高強耐磨複雜鋁黃銅，其特徵在於，包含有按重量百分比為63～67.5％的銅，5％～7％的鋁，2％～4％的鐵，2.5％～4.5％的錳，0.4％～0.6％的鉛，0.2％～0.4％的錫，0.1％～0.3％的混合稀土，餘量為鋅。
2.根據權利要求1所述的高強耐磨複雜鋁黃銅，其特徵在於，所述高強耐磨複雜鋁黃銅的鋅當量係數為48.5～50.5％
3.根據權利要求1所述的高強耐磨複雜鋁黃銅，其特徵在於，所述高強耐磨複雜鋁黃銅還包含有重量百分比為0.1％～0.3％的鎳，鎳和混合稀土的重量百分比之和為0.2％～0.4％。
4.一種生產如權利要求1所述的高強耐磨複雜鋁黃銅的方法，其特徵在於採用直接加入合金元素進行熔煉；將按比例配置好的銅、錳、鐵高溫熔化，加入鋁、鋅攪拌，再加入鉛、錫、稀土攪拌，最後取樣分析，噴火出爐即完成。
5.一種對如權利要求1所述的高強耐磨複雜鋁黃銅進行管材生產的方法，其特徵在於採用反向擠壓法。
全文摘要
本發明公開了一種高強耐磨複雜鋁黃銅，其特徵在於，包含有按重量百分比為63～67.5％的銅，5％～7％的鋁，2％～4％的鐵，2.5％～4.5％的錳，0.4％～0.6％的鉛，0.2％～0.4％的錫，0.1％～0.3％的混合稀土，餘量為鋅。本發明的高強耐磨複雜鋁黃銅，經四川大學、西南交通大學材料科學與工程學院測試以及成都發動機公司進行機械性能測試，其強度σb大於820MPa，硬度HB大於220，因而，大大提高軸承的抗擠壓強度和摩擦性。經檢索查新，本發明的高強耐磨複雜鋁黃銅處於複雜鋁黃銅材料強度、硬度的領先地位。
文檔編號C22C9/01GK1594622SQ20041004013
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月5日 優先權日2004年7月5日
發明者唐生渝, 陳光明, 金鑫 申請人:四川萊特新材料科技有限責任公司