一种滑动轴承的合金材料制造技术

一种滑动轴承的合金材料和轴承结构。本发明专利技术提供了一种以铝、硅、铜、锰、锌、镁、稀土为必要成分，并具有强度高、硬度高和可以整铸成轴瓦等特点的轴承合金，并利用这种合金的特点，研制成一种新型滑动轴承。其结构为在瓦背内表面铸出若干梯形槽，瓦铸成梯形块，槽及块加工后组合成一体。本发明专利技术的优点是合金材料质轻、耐磨、不锈、价廉，熔制简便；轴承结构合理，工艺简单，装卸方便，对大型轴承尤显适宜，与本发明专利技术合金雷同的其它轴承合金亦宜采用本结构。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及滑动轴承的合金材料和轴承结构的革新方案。传统的轴承合金为巴氏合金，传统的滑动轴承结构为将熔融的巴氏合金浇注在加工有纵横交错燕尾槽并经过复杂的表面处理的瓦背上。各类重载大型轴瓦和轴承，至今仍采用这种经典的合金材料和结构方式，古今中外，概莫能外。巴氏合金，尤其是锡锑巴氏合金，是比较理想的减磨材料。它比其它的轴承合金有较好的顺应性、抗咬合性和嵌藏性，使用中对轴有很好的保护性能，即出现烧瓦事故时，不致伤轴。这是其它合金无法比拟的。但从另一方面看，利用巴氏合金制造轴瓦，也存在着不能大面积推广和难以克服的致命弱点。这就是(1)基体过软，强度太低，不能用以制造整铸轴瓦，必须将它挂在具有足够强度的铸钢或铸铁的瓦背上。为此，在浇注之前，必须将瓦背进行复杂的表面处理。否则，很难保证合金与瓦背粘结牢固，以致发生脱壳现象。而且这种制造方法，对球磨机之类大型设备的轴承，由于直径大，瓦肉薄(合金层一般为7-8mm)，其制造难度之大可想而知。这也是很多生产厂家至今不愿接受或不能制造这类轴承的主要原因之一。(2)由于巴氏合金熔点太低，强度和硬度也很低，使用中必须充分润滑和限制使用温度。稍有缺油或油温过高就有烧瓦停机的危险。(3)选用原料比较贵重，制造工艺复杂，因而成本高、价钱贵、供应紧张。本专利技术旨在针对传统的滑动轴承合金材料和轴承结构存在的上述问题，提供一种强度高、硬度高、耐磨性能好、结构合理、制造工艺简单、造价低的新型滑动轴承。本专利技术的要点是对滑动轴承合金成分的选择和滑动轴承结构上的革新。其主要内容包括1、通过合金成分的选择，研制一种适用于整铸轴瓦，并具有强度高、硬度高、性能好和多相组织结构的新型轴承合金材料。2、利用上述新型合金材料的特点，设计一种新的滑动轴承结构方案。同时，这种设计方案也适用于具有足够强度和硬度，并能整铸轴瓦的其它轴承合金，如青铜等。附附图说明图1的(a)、(b)、(c)是本专利技术新型轴承的瓦背梯形槽的三种设计方案。附图2的(a)、(b)、(c)是分别与附图1的(a)、(b)、(c)相对应的梯形瓦块设计方案。附图3是附图1(a)的瓦背和附图2(a)的瓦块相互组合的实施例。本专利技术的具体实施方案如下1、轴承合金材料(1)化学成分如表1所示表1< >表中Al、Si、Cu、Mn、Zn、Mg、RE是必要成分，Sb、Ti、Ni为选择成分。必要成分的最佳值为Al6-40%，Si1-3%，Cu0.5-5%，Mn1-3%，Zn60-90%，Mg0.1-0.3%，RE0.1-1.0%。(2)熔制工艺①原料选用及准备Al采用3号以上的铝锭，Zn采用3号以上的锌锭，Si采用Al-Si中间合金，Mn采用Al-Mn中间合金或金属锰，Cu采用Al-Cu中间合金或电解铜Cu-1，Cu-2，Cu-3Mg采用Al-Mg中间合金或Mg-1，Mg-2，Mg-3，Ti采用Al-Ti中间合金，Sb采用Al-Sb中间合金，Ni采用Al-Ni中间合金，RE采用Al-RE中间合金所有原料均应清除油污和脏物，经予热烘干后方可入炉。②配料根据合金成分要求进行配料计算。③熔炉类型电弧炉、感应炉、电阻炉、坩埚炉、煤气炉、油炉、焦炭炉均可熔炼。常用的熔炼炉为电阻坩埚炉和以焦炭或油为燃料的坩埚炉。④熔炼工艺熔炼温度为700～750℃，熔炼过程中要经常加复盖剂，以减少烧损，最后精炼、扒渣，再加复盖剂和出炉浇注。2、轴承的组合结构先按照附图1的(a)、(b)、(c)和附图2的(a)、(b)、(c)的设计方案，分别将轴瓦铸成梯形块，瓦背上铸出梯型槽，并将块和槽分别加工成标准尺寸，再将(a)、(b)、(c)相互对应的块和槽组装成一个整体结构的新型滑动轴承。块和槽的数量、尺寸和分布等均依计算和实际需要确定。瓦块在瓦槽内的轴向固定采用机械法。本专利技术的轴承结构，除采用本专利技术的轴承合金以外，还可采用具有足够强度与硬度和具有多相组织结构，并能整铸成瓦块的其它轴承合金，如青铜等。本专利技术完全克服了传统轴承材料和轴承结构的缺陷。其优越性表现在1、简化了滑动轴承的制造工艺，对大型轴承尤为明显，给用户单位使用中装卸更换带来了极大的优越性，并创造了极大的效益。2、本专利技术提供的轴承合金，取材便宜，制造容易，性能优异。除具有表2所列的性能外，还有质轻、耐磨、不锈等特点。价格可比锡基巴氏合金低70%以上，比锡青铜低50%以上。因而是取代巴氏合金、铜基合金等制造轴承的理想材料。表23、采用标准化的整铸瓦块的轴承结构，为制造和使用带来极大的方便。特别是更换时，只需将归瓦块卸下，装上新瓦块并稍许进行现场刮研即可投入运转。4、本专利技术的轴承结构可使轴部分地浸在油中，因而大大改善了轴承的润滑条件。5、本专利技术的合金材料轴瓦，使用中无需将油温作严格控制，如小于60℃等，其使用温度范围可放宽到150℃。权利要求1.一种以铝为基体的滑动轴承合金材料，其特征在于(1)必要成份的范围(重量%)Al6-40，Si0.2-8，Cu0.5-5，Zn40-90，Mn0.2-5，Mg0.01-0.3，RE0.01-1.5；(2)选择成份的范围(重量%)Sb0.2-2，Ti0.01-1.5，Ni0.2-2。2.一种由合金瓦和瓦背组成的滑动轴承，其特征在于(1)合金瓦是用合金材料铸成的梯形块状;(2)瓦背的内表面铸有若干梯形槽;(3)梯形瓦块和瓦背上的梯形槽分别加工成标准尺寸，并相互组装成一个整体结构;(4)瓦块在瓦槽内的轴向固定采用机械法。3.按照权利要求2所述的滑动轴承，其特征在于所述合金瓦块的材料，是采用符合下列条件的各种轴承合金(1)具有足够的强度和硬度(依轴承负荷大小确定);(2)具有能整铸成轴瓦的特性;(3)具有多相的组织结构。全文摘要一种滑动轴承的合金材料和轴承结构。本专利技术提供了一种以铝、硅、铜、锰、锌、镁、稀土为必要成分，并具有强度高、硬度高和可以整铸成轴瓦等特点的轴承合金，并利用这种合金的特点，研制成一种新型滑动轴承。其结构为在瓦背内表面铸出若干梯形槽，瓦铸成梯形块，槽及块加工后组合成一体。本专利技术的优点是合金材料质轻、耐磨、不锈、价廉，熔制简便；轴承结构合理，工艺简单，装卸方便，对大型轴承尤显适宜，与本专利技术合金雷同的其它轴承合金亦宜采用本结构。文档编号C22C18/04GK1041976SQ8810966公开日1990年5月9日 申请日期1988年10月15日 优先权日1988年10月15日专利技术者项宏瑶, 马恒玉, 宫本奎, 孙纬正 申请人:山东省特种金属材料科技开发公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以铝为基体的滑动轴承合金材料，其特征在于：（１）必要成份的范围（重量％）：Ａｌ６－４０，Ｓｉ０．２－８，Ｃｕ０．５－５，Ｚｎ４０－９０，Ｍｎ０．２－５，Ｍｇ０．０１－０．３，ＲＥ０．０１－１．５；（２）选择成份的范围（重量％ ）：Ｓｂ０．２－２，Ｔｉ０．０１－１．５，Ｎｉ０．２－２。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：项宏瑶，马恒玉，宫本奎，孙纬正，
申请(专利权)人：山东省特种金属材料科技开发公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]