一種鋁錫軸瓦合金的製備方法與流程

2023-05-23 17:54:26 1

本發明涉及一種鋁錫軸瓦合金的製備方法，屬於鋁基軸瓦合金材料技術領域。

背景技術：

早期一些汽車生產公司發動機的軸瓦採用的就是巴氏合金，但是由於其疲勞強度不高，軸瓦的壽命大概只有兩萬公裡左右；人們為提高壽命發明了以鋁為基體的合金來替代巴氏合金。鋁基合金的疲勞強度大概是巴氏合金的3.5倍，鋁基合金的硬度也大概是巴氏合金硬度的0.5倍左右。以鋁為基體的合金有鋁矽合金和鋁錫合金等。由於矽的熔點高，不易獲得性能較好的合金；而錫比較容易獲得高性能的合金。

常用的製備鋁錫合金的方法，主要是通過機械合金化法，將鋁粉和錫粉進行球磨，再進行燒結。但是，該工藝所製備的合金，由於球磨時間的不同，導致鋁粉與錫粉混合不均勻，造成合金的性能不穩定；也會由於燒結溫度的不同，導致合金內錫相難以控制，造成合金硬度、耐磨性等性能的不穩定。這些問題極大的限制了該合金在汽車軸瓦上的應用。

技術實現要素：

本發明針對機械合金化的問題，以及鋁錫合金的特點，提出了一種控制鋁錫合金成分的甩節技術獲得非晶態組織，然後通過軋制來獲得晶粒細小、組織均勻、性能穩定的鋁錫軸瓦合金產品。

本發明的目的在於提供一種鋁錫軸瓦合金製備方法，以鋁錠和錫錠為原料，對配料進行高溫熔煉，利用甩節的方法來獲得非晶態材料，通過對非晶態材料進行多道次軋制來獲得晶粒細小的軸瓦材料，具體包括以下步驟：

（1）將配製好的鋁料與錫料放入真空甩帶爐中進行熔煉，得到均勻的合金熔液。

（2）將步驟（1）得到的合金熔液噴射到真空甩帶爐的甩帶機上甩節，使其快速冷卻抑制發生晶化，得到非晶態的鋁錫薄帶。

（3）將步驟（2）得到的非晶態的鋁錫薄帶疊合後經過5-13道次的多道次軋制獲得軸瓦材料，得到的軸瓦材料晶粒細小，並且消除了合金內的顯微組織缺陷。

（4）將（3）中的軸瓦材料衝壓成型獲得鋁錫合金軸瓦產品。

優選的，本發明步驟（1）中錫含量為5%-50%，鋁含量為50%-95%。

優選的，本發明步驟（1）中熔煉溫度為660℃-710℃，真空度為5×10-3~5×10-2pa。

優選的，本發明步驟（2）中合金熔液甩節甩出溫度為20℃-80℃，真空度為5×10-3~5×10-2pa，甩帶機的速度為60r/s-80r/s。

本發明的有益效果：本發明採用熔煉以及甩節的方法來獲得非晶合金，再通過軋制等工藝獲得晶粒較細小的鋁錫合金，在甩帶機的高速甩節下，使液態合金快速冷卻，抑制合金晶化，獲得非晶狀態下的合金，再通過軋制及衝壓成型工藝來獲得性能穩定的鋁錫合金。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖。

具體實施方案

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的保護範圍並不限於所述內容。

實施例1

如圖1的工藝流程，配置含錫為5%的鋁錫原料後，放入真空甩帶爐中，在真空度為5×10-3pa、溫度為710℃的條件下進行熔煉，然後將熔煉後的液態合金噴射到真空甩帶爐中的甩帶機上，在甩帶速度為60r/s、甩出溫度為50℃條件下得到甩節，令其快速冷卻，抑制晶化，得到晶體結構排列無序的非晶態薄帶，並將薄帶從真空爐中取出；然後將非晶態薄帶疊合後，進行五道次軋制，獲得晶粒細小的鋁錫合金帶。最後將鋁錫合金帶進行衝壓成型，獲得鋁錫軸瓦合金產品。

實施例2

如圖1的工藝流程，配置含錫為30%的鋁錫原料後放入真空甩帶爐中，在真空度為5×10-3pa、溫度為690℃的條件下進行熔煉，然後將熔煉後的液態合金噴射到真空甩帶爐中的甩帶機上，在甩帶速度為65r/s、甩出溫度為30℃條件下得到甩節，令其快速冷卻，抑制晶化，得到晶體結構排列無序的非晶態薄帶，並將薄帶從真空爐中取出；然後將非晶態薄帶疊合後，進行七道次軋制，獲得晶粒細小的鋁錫合金帶。最後將鋁錫合金帶進行衝壓成型，獲得鋁錫軸瓦合金產品。

實施例3

如圖1的工藝流程，配置含錫為40%的鋁錫原料後放入真空甩帶爐中，在真空度為5×10-2pa、溫度為680℃的條件下進行熔煉，然後將熔煉後的液態合金噴射到真空甩帶爐中的甩帶機上，在甩帶速度為70r/s、甩出溫度為40℃條件下得到甩節，令其快速冷卻，抑制晶化，得到晶體結構排列無序的非晶態薄帶。並將薄帶從真空爐中取出；然後將非晶態薄帶疊合後，進行九道次軋制，獲得晶粒細小的鋁錫合金帶。最後將鋁錫合金帶進行衝壓成型，獲得鋁錫軸瓦合金產品。

實施例4

如圖1的工藝流程，配置含錫為15%的鋁錫原料後放入真空甩帶爐中，在真空度為5×10-2pa、溫度為670℃的條件下進行熔煉，然後將熔煉後的液態合金噴射到真空甩節爐中的甩帶機上，在甩帶速度為80r/s、甩出溫度為20℃條件下得到甩節，令其快速冷卻，抑制晶化，得到晶體結構排列無序的非晶態薄帶。並將薄帶從真空爐中取出；然後將非晶態薄帶疊合後，進行十一道次軋制，獲得晶粒細小的鋁錫合金帶。最後將鋁錫合金帶進行衝壓成型，獲得鋁錫軸瓦合金產品。