一种高锑锡基巴氏合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高锑锡基巴氏合金材料及其制备方法，高锑锡基巴氏合金材料包括以下重量百分比组分：锑10～12％、铜5～7％、碲0.003～0.01％、锗0.01～0.015％、锡为余量。本发明专利技术还提供了高锑锡基巴氏合金材料的制备方法。本发明专利技术改善了高锑锡基巴氏合金材料的组分及配比，改善其强度与力学性能，并改进其制备方法，保证合金元素的充分合金化，去除多种杂质，有效解决了操作繁琐劳动强度大、合金质量较低等问题。

A high antimony tin based Babbitt alloy and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种高锑锡基巴氏合金材料及其制备方法
本专利技术属于巴氏合金材料
，具体涉及一种高锑锡基巴氏合金材料及其制备方法。
技术介绍
锡基轴承合金是巴氏合金的一种，由于其浇铸温度较低，加工工艺比较简单，合金的表面性能优良，广泛应用于压缩机、发电机、电动机、球磨机、齿轮箱，以及电机行业、工程机械行业轴瓦的生产。目前锡基巴氏合金应用最多的为ZChSnSb8-4和ZChSnSb11-6，多用于轴瓦的离心铸造。但传统的浇铸工艺设备复杂、生产线长、操作繁琐、劳动强度大、损耗多；同时还不可避免地产生砂眼、气孔和裂纹等铸造缺陷，必须采用焊补工艺加以修复，既费工，又难于从根本上保证轴瓦的质量。因此采用热喷涂方法进行轴瓦的制造，热喷涂工艺的优点是可以在基体上直接喷涂轴瓦合金，而且可以喷涂较厚的涂层，也不需对基体进行预热，不存在基体温升过高而出现基体变形的现象。同时，随着国家环保政策日趋严格，轴瓦的离心浇铸工艺正逐渐被丝材喷涂工艺所取代，故各种牌号锡基轴承合金丝材产品将逐渐取代目前合金锭产品。ZChSnSb11-6为典型的高锑(9％)含量锡基巴氏合金，其双金属间化合物的特点为易脆难加工，而该合金成分使用量是所有该类型合金中最高的，如何通过成分和工艺优化提高该合金的加工性能，批量生产合金丝材产品具有较大的意义。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种高锑锡基巴氏合金材料及其制备方法，改善了高锑锡基巴氏合金材料的组分及配比，改善其强度与力学性能，并改进其制备方法，保证合金元素的充分合金化，去除多种杂质，有效解决了操作繁琐劳动强度大、合金质量较低等问题。为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高锑锡基巴氏合金材料，包括以下重量百分比组分：锑10～12％、铜5～7％、碲0.003～0.01％、锗0.01～0.015％、锡为余量。进一步，包括以下重量百分比组分：锑11～12％、铜6～7％、碲0.005～0.08％、锗0.011～0.014％、锡为余量。进一步，包括以下重量百分比组分：锑11％、铜6％、碲0.005％、锗0.013％、锡为余量。上述的高锑锡基巴氏合金材料的制备方法，包括以下步骤：(1)称取锡锗合金、锑碲合金、铜、锑以及1/2～1/3重量的锡，升温至800～850℃熔化后搅拌，然后保温0.8～1.2h，再自然冷却至680～700℃，得金属液一；(2)在步骤(1)所得金属液一中加入余量锡，然后降温至450～460℃搅拌，精炼后得金属液二；(3)将步骤(2)所得金属液二升温至490～510℃，通入氩气精炼5～15min，得金属液三；(4)将步骤(3)所得金属液三在490～510℃恒温条件下浇筑，挤压拉丝得高锑锡基巴氏合金材料。进一步，锡锗合金通过以下方法制备得到：将锡和锗按重量比90:10加热至1000℃，熔化后保温50～70min，然后降温至700℃浇筑，得锡锗合金。进一步，锑碲合金通过以下方法制备得到：将锑和碲按重量比86:14加热至700℃，熔化后保温50～60min，然后降温至520℃浇筑，得锑碲合金。进一步，步骤(1)中，锑、锡锗合金、锑碲合金重量比为11:0.1～0.15:0.02～0.07。进一步，步骤(2)中，按照松木屑2次、松香1次、氯化铵2次的顺序进行精炼除渣。综上所述，本专利技术具备以下优点：1、本专利技术改善了高锑锡基巴氏合金材料的组分及配比，在传统锡、锑、铜合金成分基础上加入碲、锗等元素以提高合金的综合性能，其中，碲元素可提高合金的机械强度，锗元素可在在合金中形成新的晶核，从而细化晶粒。该组分的合金材料的金相达到二级以上、布氏硬度能够达到28以上、抗拉强度能够达到90MPa以上；相比较常规合金丝材脆性大，拗1次即断，无法后续拉丝的传统工艺，本专利技术合金丝材柔韧度提高，130毫米长度内拗8次不断，产品能应用于自动喷涂。2、本专利技术针对熔炼工艺、浇铸工艺进行优化，首先制得中间合金锡锗合金、锑碲合金，然后再与基体金属进行熔炼浇筑，保证合金元素的充分合金化，去除各种杂质，同时可考虑惰性气体除去合金熔炼时夹杂气体；浇铸工艺优化主要目的在于，根据合金相图以及SnSb、Cu6Sn5等析出温度制定合理的浇铸工艺参数、改进浇铸方式，使铸锭各项性能达到所需金相、硬度及机械强度要求，生产软硬适度适合喷涂使用的丝材。3、本专利技术改善了高锑锡基巴氏合金材料的组分及配比，改善其强度与力学性能，并改进其制备方法，保证合金元素的充分合金化，去除多种杂质，解决现有工艺所用设备复杂、操作繁琐劳动强度大、合金质量较低等问题，所得合金材料质量较高，砂眼、气孔和裂纹等缺陷较少，无需修复，降低生产成本。4、按照松木屑2次、松香1次、氯化铵2次的顺序进行精炼除渣，加入松木屑让其燃烧，分解出松木油，利用其低熔点的特性，与松香、氯化铵形成熔点由低到高的组合，充分提高造渣能力，除渣精炼效果得到极大改善。附图说明图1为实施例1所得高锑锡基巴氏合金材料的金相组织示意图；图2为实施例2所得高锑锡基巴氏合金材料的金相组织示意图；图3为实施例3所得高锑锡基巴氏合金材料的金相组织示意图。具体实施方式实施例1一种高锑锡基巴氏合金材料，包括以下重量百分比组分：锑11％、铜6％、碲0.003％、锗0.011％、锡为余量。上述的高锑锡基巴氏合金材料的制备方法，包括以下步骤：(1)称取锡锗合金、锑碲合金、铜、锑以及1/2～1/3重量的锡，锑、锡锗合金、锑碲合金重量比为11:0.1～0.15:0.02～0.07，升温至800～850℃熔化后搅拌，然后保温1h，再自然冷却至680～700℃，得金属液一；(2)在步骤(1)所得金属液一中加入余量锡，然后降温至450～460℃搅拌，再按照松木屑2次、松香1次、氯化铵2次的顺序进行精炼除渣，精炼后得金属液二；(3)将步骤(2)所得金属液二升温至490～510℃，通入氩气精炼5～15min，得金属液三；(4)将步骤(3)所得金属液三在490～510℃恒温条件下浇筑，挤压拉丝得高锑锡基巴氏合金材料。其中，锡锗合金通过以下方法制备得到：将锡和锗按重量比90:10加热至1000℃，熔化后保温60min，然后降温至700℃浇筑，得锡锗合金。锑碲合金通过以下方法制备得到：将锑和碲按重量比86:14加热至700℃，熔化后保温50min，然后降温至520℃浇筑，得锑碲合金。对所得高锑锡基巴氏合金材料进行成分分析，其结果见表1；同时测量高锑锡基巴氏合金材料的布氏硬度和抗拉强度，其结果见表2；并制作其金相组织示意图，见图1。表1高锑锡基巴氏合金材料成分分析结果原料配方(％)成份分析(％)Cu6.005.01Sb11.0010.88Te...

【技术保护点】
1.一种高锑锡基巴氏合金材料，其特征在于，包括以下重量百分比组分：锑10～12％、铜5～7％、碲0.003～0.01％、锗0.01～0.015％、锡为余量。/n

【技术特征摘要】
1.一种高锑锡基巴氏合金材料，其特征在于，包括以下重量百分比组分：锑10～12％、铜5～7％、碲0.003～0.01％、锗0.01～0.015％、锡为余量。


2.如权利要求1所述的高锑锡基巴氏合金材料，其特征在于，包括以下重量百分比组分：锑11～12％、铜6～7％、碲0.005～0.08％、锗0.011～0.014％、锡为余量。


3.如权利要求1所述的高锑锡基巴氏合金材料，其特征在于，包括以下重量百分比组分：锑11％、铜6％、碲0.005％、锗0.013％、锡为余量。


4.权利要求1～3任一项所述的高锑锡基巴氏合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取锡锗合金、锑碲合金、铜、锑以及1/2～1/3重量的锡，升温至800～850℃熔化后搅拌，然后保温0.8～1.2h，再自然冷却至680～700℃，得金属液一；
(2)在步骤(1)所得金属液一中加入余量锡，然后降温至450～460℃搅拌，精炼后得金属液二；
(3)将步骤(2)所得金属液二升温至490...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建保，曾太洋，何小东，陈昶东，刘宏林，
申请(专利权)人：四川朗峰电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51