一種軸承用銅基合金材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軸承用銅基合金材料的制備方法，包括：（1）準(zhǔn)備原料：黃銅粉末、碳化硅顆粒、石墨粉末、碳纖維；（2）將黃銅粉末作為基體，并加入碳化硅顆粒、石墨粉末和碳纖維高速攪拌混合，得到混合料；（3）將混合料進(jìn)行冷壓成型；（4）利用銅皮將冷壓成型得到的成型料進(jìn)行封裝；（5）將封裝后的物料升溫到200～250度，使物料中的有機(jī)物全部揮發(fā)；（6）將揮發(fā)有機(jī)物后的物料進(jìn)行抽真空，然后將物料繼續(xù)加熱至半固態(tài)狀態(tài)；（7）保持溫度不變，待物料內(nèi)外溫度均勻后將其進(jìn)行觸變成形，然后冷卻至室溫，得到銅基合金材料。本發(fā)明很好地提高了銅合金的力學(xué)性能，從而更好地滿足了重負(fù)荷滑動軸承的負(fù)荷要求。
【專利說明】
-種軸承用銅基合金材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種制備方法，具體設(shè)及的是一種軸承用銅基合金材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，一些低溫和高溫工作環(huán)境的重負(fù)荷滑動軸承，均需要有極強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度、抗 彎強(qiáng)度和耐磨性能，其力學(xué)性能要求極為嚴(yán)格。
[0003] 現(xiàn)有的重負(fù)荷軸承大多采用銅合金制成，雖然力學(xué)性能優(yōu)異，但是隨著科技的不 斷發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)械設(shè)備的功能不斷的完善和改進(jìn)，對軸承所承受的負(fù)荷要求越來越高，由 銅合金制成的重負(fù)荷軸承已經(jīng)難W符合機(jī)械設(shè)備不斷增大的負(fù)荷要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種軸承用銅基合金材料的制備方法， 其具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可W滿足機(jī)械設(shè)備軸承的負(fù)荷要求。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種軸承用銅基合金材料的制備方法，包括W下步驟： (1) 準(zhǔn)備原料:黃銅粉末、碳化娃顆粒、石墨粉末、碳纖維，四種原料的體積依次為總體 積的6 8~81 %、8~15 %、9~11 %和2~6 〇/〇; (2) 將黃銅粉末作為基體，并加入碳化娃顆粒、石墨粉末和碳纖維高速攬拌混合，得到 混合料； (3) 將混合料進(jìn)行冷壓成型； (4) 利用銅皮將冷壓成型得到的成型料進(jìn)行封裝； 巧)將封裝后的物料升溫到200~250度，使物料中的有機(jī)物全部揮發(fā)； (6) 將揮發(fā)有機(jī)物后的物料進(jìn)行抽真空，然后將物料繼續(xù)加熱至半固態(tài)狀態(tài)； (7) 保持溫度不變，待物料內(nèi)外溫度均勻后將其進(jìn)行觸變成形，然后冷卻至室溫，得到 銅基合金材料。
[0006] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下有益效果： (1)本發(fā)明W強(qiáng)度和硬度高、塑性好的黃銅作為基體，并在其基礎(chǔ)上混入一定比例的碳 化娃顆粒、石墨粉末和碳纖維，由于運(yùn)些材料均具有良好的銅嵌入性能，因此，在通過高速 攬拌混合、冷壓、封裝、加熱至半固態(tài)、觸變成形、冷卻的處理后，所得到的銅基合金材料可 W具有很高的抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。
[0007] (2)本發(fā)明采用銅皮進(jìn)行材料封裝，可W保證混合料在不滲入其他雜質(zhì)的同時，通 過加熱使混合料中的有機(jī)物揮發(fā)，從而保證了后續(xù)得到的銅基合金材料，其組織結(jié)構(gòu)具有 很好的致密性和均勻性。
[000引（3)本發(fā)明將混合料加熱至半固態(tài)，然后進(jìn)行觸變成形，其目的和好處在于：1、可 W實現(xiàn)對混合料的枝晶網(wǎng)絡(luò)骨架進(jìn)行打斷，使金相結(jié)構(gòu)成圓形，達(dá)到增加強(qiáng)度的目的；2、利 用半固態(tài)銅流動性差、黏稠度大的特點(diǎn)使得碳化娃顆粒、碳纖維、石墨粉末等比重差距很大 的材料能夠均勻粘連在黃銅表面上，避免出現(xiàn)偏析和偏聚現(xiàn)象;3、克服金屬液體出現(xiàn)縮松 縮孔的現(xiàn)象。經(jīng)過加熱和觸變成形的處理，一方面，石墨粉末和碳纖維可W均勻地分散在黃 銅表面上，從而不僅可W降低銅基合金材料的摩擦系數(shù)，提升其減磨的性能，而且可W彌補(bǔ) 黃銅耐腐蝕性能的不足;另一方面，利用碳化娃顆粒的支撐性和超高的耐磨特性，W及碳化 娃顆粒和碳纖維的僑聯(lián)與抽拔效應(yīng)(碳/碳復(fù)合），大幅提高了銅基合金材料的力學(xué)性能。
[0009] (4)本發(fā)明所制得的銅基合金材料，實用性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高，在機(jī)械設(shè)備重負(fù) 荷方面具有廣泛的應(yīng)用前景，因此，本發(fā)明具有很高的實用價值和推廣價值。
【具體實施方式】
[0010] 本發(fā)明提供了一種可W用于制作重負(fù)荷滑動軸承的銅基合金材料，其主要由黃銅 粉末、碳化娃顆粒、石墨粉末和碳纖維構(gòu)成，各種物質(zhì)的體積比分別是:黃銅的體積為總體 積的68~81%，碳化娃顆粒的體積為總體積的8~15%，石墨粉末的體積為總體積9~11%，碳 纖維的體積為總體積的2~6%。
[0011] 本實施例W碳化娃顆粒的體積為總體積的8%、石墨粉末的體積為總體積9%、碳纖 維的體積為總體積的6%、余量為黃銅粉末為例，對銅基合金材料的制備過程進(jìn)行詳細(xì)介紹， 具體如下： (1) 準(zhǔn)備原料:黃銅粉末、碳化娃顆粒、石墨粉末、碳纖維； (2) 將黃銅粉末作為基體，并加入碳化娃顆粒、石墨粉末和碳纖維高速攬拌混合，得到 混合料； (3) 將混合料進(jìn)行冷壓成型； (4) 利用銅皮將冷壓成型得到的成型料進(jìn)行封裝； 巧)將封裝后的物料升溫到200~250度，使物料中的有機(jī)物全部揮發(fā)； (6) 將揮發(fā)有機(jī)物后的物料進(jìn)行抽真空，然后將物料繼續(xù)加熱至半固態(tài)狀態(tài)； (7) 保持溫度不變，待物料內(nèi)外溫度均勻后將其進(jìn)行觸變成形，然后冷卻至室溫，得到 銅基合金材料。
[0012] 將上述制備得到的銅基合金材料與銅合金在相同條件下進(jìn)行力學(xué)試驗，其試驗結(jié) 果如表1所不。
[0013] 表1 通過表1的對比可W看出，相比銅合金，本發(fā)明制得的銅基合金材料在抗拉強(qiáng)度、屈服 強(qiáng)度和硬度方面均有很大的提高，因此其力學(xué)性能更加優(yōu)異。相比銅合金來說，利用本發(fā)明 制備的銅基合金材料來制造重負(fù)荷軸承更能滿足機(jī)械設(shè)備的高負(fù)荷要求。
[0014] 將碳化娃顆粒的體積設(shè)定為總體積的12%，石墨粉末的體積為總體積10%，碳纖維 的體積為總體積的4%，余量為黃銅粉末。按照一樣的方法，所制得的銅基合金材料，在相同 條件下，與銅合金的力學(xué)對比試驗如表2所示。
[0015] 表2 同樣，通過表2的對比結(jié)果可W看出，相比銅合金，本發(fā)明制得的銅基合金材料同樣在 抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和硬度方面均有很大的提高，在特定條件下，本發(fā)明制得的銅基合金材 料更適合用于制造超高負(fù)荷強(qiáng)度的軸承或軸瓦。
[0016] 本發(fā)明通過合理的原料選擇和配比，并通過設(shè)計的制備方法，很好地提高了銅合 金的力學(xué)性能，使之更能滿足機(jī)械設(shè)備軸承不斷增大的負(fù)荷要求。
[0017] 上述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式之一，不應(yīng)當(dāng)用于限制本發(fā)明的保護(hù)范 圍，但凡在本發(fā)明的主體設(shè)計思想和精神上作出的毫無實質(zhì)意義的改動或潤色，其所解決 的技術(shù)問題仍然與本發(fā)明一致的，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種軸承用銅基合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：（1)準(zhǔn)備原料： 黃銅粉末、碳化硅顆粒、石墨粉末、碳纖維，四種原料的體積依次為總體積的68~81%、8~ 15%、9~11%和2~6%; (2)將黃銅粉末作為基體，并加入碳化硅顆粒、石墨粉末和碳纖維高 速攪拌混合，得到混合料；（3)將混合料進(jìn)行冷壓成型；（4)利用銅皮將冷壓成型得到的成 型料進(jìn)行封裝；（5)將封裝后的物料升溫到200~250度，使物料中的有機(jī)物全部揮發(fā)；（6) 將揮發(fā)有機(jī)物后的物料進(jìn)行抽真空，然后將物料繼續(xù)加熱至半固態(tài)狀態(tài)；（7)保持溫度不 變，待物料內(nèi)外溫度均勻后將其進(jìn)行觸變成形，然后冷卻至室溫，得到銅基合金材料。
【文檔編號】C22C49/14GK106048470SQ201610660128
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月12日 公開號201610660128.X, CN 106048470 A, CN 106048470A, CN 201610660128, CN-A-106048470, CN106048470 A, CN106048470A, CN201610660128, CN201610660128.X
【發(fā)明人】王繼陽, 竺方千, 吳良福
【申請人】浙江新昌皮爾機(jī)械配件有限公司