耐磨耐衝擊銅基合金的製作方法

2023-10-27 20:02:32 1

專利名稱：：耐磨耐衝擊銅基合金的製作方法
技術領域：
：本發明屬於銅基合金。主要適用於受力複雜，且經受衝擊等的零部件。象鑿巖機螺旋母之類的部件，在工作中受力複雜，每分鐘要經受1800～2600次的衝擊，並受到扭力作用。為此，要求其材料不僅要具有較高的機械強度，良好的減摩性和耐磨性，而且還要具有一定的衝擊韌性。現有的耐磨耐衝擊材料中，有傳統的QSn7-0.2錫磷青銅材料。該材料受成分限制，耐磨性較差，製成的零部件的使用壽命僅為10～15天。日本專利申請昭58-11502介紹了一種燒結鐵基材料，其化學成分(重量%)為Mo2～6%，Sn0.5～5%，P0.3～0.6%，C1～2%，Cu5～10%，餘為Fe。該材料雖可獲得較高的硬度，且摩擦係數和磨損量均優於QSn7-0.2材料，但使用壽命短。其主要原因是由於該材料的延伸率低，衝擊韌性差，在鑿巖機的工作條件下易產生疲勞裂紋，使磨損加速所致。本發明的目的在於提供一種不僅抗拉強度和延伸率高，而且衝擊韌性良好的耐磨耐衝擊的銅基合金。基於上述目的，本發明銅基合金的化學成分(重量%)為Sn6～10%，P0.3～1.2%，Sb0.6～0.9%，餘為Cu。合金中，增加了Sn的含量，以便提高耐磨性和衝擊韌性。P的含量控制在0.3～1.2%，P≥0.3%，是為了獲得較高的抗拉強度和延伸率，並產生硬而耐磨的Cu3P化合物;但如果P＞1.2%，則易使合金變脆，影響其衝擊性能。為了獲得良好的減摩性，合金中加入了0.6～0.9%Sb。附圖為本發明的顯微組織照片。圖中A(白色部分)為含Sb的α相為本合金的基體;B(淡蘭色)是彌散分布的Cu3P化合物;C(黑色部分)為硬顆粒Cu3P在制樣時因腐蝕而脫落所留下的痕跡。α相是一種軟基體，具有良好的機械性能，由於含有一定量的Sb，使合金的減摩性進一步提高，並改善了衝擊韌性;Cu3P是硬而耐磨的化合物，它與基體相結合，構成了耐磨耐衝擊的組織。這是現有技術所不及的。本發明採用粉末冶金製造方法進行生產。其具體工藝如下首先按照化學成分範圍進行配料，混合均勻後，裝入模中壓製成一定形狀的壓坯，並送入爐中在800～900℃下預熱，在熱狀態下，再進行熱壓，即壓製成所需形狀和尺寸的坯料，最後冷加工成產品。通過粉末冶金燒結方法所製取的本發明銅基合金，其密度≥8.4g/Cm3，抗拉強度≥300N/mm2，延伸率≥12%，衝擊韌性≥70J/cm2，硬度HB≥110。與現有的同類合金相比，本發明不僅具有較高的強度和硬度，而且還具有良好的延伸率和衝擊韌性。利用本發明合金可以製成各種類型鑿巖機螺旋母和轉動套，以及要求耐磨耐衝擊的其它機械的零部件，滿足冶金、煤炭、鐵路、水利建設以及國防工程等採掘工業發展的需要。實施例根據本發明所述的化學成分範圍，採用粉末冶金燒結方法，試製了五批本發明銅基合金。五批合金的化學成分和力學性能分別列入表1和表2。表1實施例的化學成分(重量%)表2實施例的力學性能權利要求一種耐磨耐衝擊的銅基合金，其特徵在於化學成分(重量%)為Sn6～10%，P0.3～1.2%，Sb0.6～0.9%，餘為Cu。全文摘要本發明為一種耐磨耐衝擊的銅基合金。其化學成分(重量％)為Sn6～10％，Pa3～1.2％，Sb0.6～0.9％，其餘為Cu。採用粉末冶金燒結方法所製取的本發明銅基合金，其密度≥8.4g/cm文檔編號C22C9/02GK1064895SQ9210318公開日1992年9月30日申請日期1992年5月6日優先權日1992年5月6日發明者田玉清,陳廣志,張喜業,陳生犬,許慶森,田淑巖申請人:冶金工業部鋼鐵研究總院