一种高应力自紧力铜钢复合耐磨轴套制造方法技术

本发明专利技术属于材料设计、成型、机械制造和材料处理技术领域，特别涉及一种高应力自紧力铜钢复合耐磨轴套制造方法，该复合轴套可以用于矿山机械、重载机械等低速非均匀周期重载滑动轴套使用环境。针对低速非均匀周期重载滑动轴套使用环境，本发明专利技术设计B、Nb微合金化、浇注工艺和冷却速度，实现Pb相偏聚程度控制，提高铜套耐周期疲劳能力。而且，设计适合铜钢硬度比例铜钢大过盈比、钎焊复合强化连接副结构，使铜套内部通过内表面高应力比进行硬化，强化耐磨特性。本发明专利技术综合调控合金成分、铸造以及表面处理加工过程，获得了低速非均匀周期重载荷条件下的高强度滑动套筒结构，使用循环周期达到1.5

【技术实现步骤摘要】
一种高应力自紧力铜钢复合耐磨轴套制造方法


[0001]本专利技术属于材料设计、成型、机械制造和材料处理
，特别涉及一种高应力自紧力铜钢复合耐磨轴套制造方法，该复合耐磨轴套可以用于矿山机械、重载机械等低速非均匀周期重载滑动轴套使用环境。

技术介绍

[0002]制造业是我国实体经济发展的重中之重，作为世界上产业门类最为齐全的机械制造大国，我国正在越来越多的向国内和国际上供应大量机械装备。提升机械装备关键零件性能，提高服役周期、降低其工况损耗频率显得尤为重要。
[0003]大型重型机械装备中，滑动轴承具有重载荷、低速度以及非均匀载荷等特点，例如：各类矿石破碎机中，偏心轴套和驱动轴构成的滑动轴承等。据不完全统计，我国每年矿山机械等重型装备用铜合金滑动轴套铜合金用量约10～12万吨。
[0004]低速滑动重载的轴承中，铜质轴瓦是最为重要的零件，其材料要求是摩擦系数小，耐磨性能提高。铅青铜和铜铅合金是最主要的铜合金轴瓦材料，其中高铅青铜是将一定量的Pb加入到青铜中，液态时有限溶解，不形成化合物，固态时完全不互溶，软质的富铅相与较硬的铜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高应力自紧力铜钢复合耐磨轴套制造方法，其特征在于，按以下步骤进行：(1)铜套作为内套，钢套作为外套，二者厚度比为1：1.0～3.5；(2)按设定成分冶炼铜合金，其成分按重量百分比含Pb 5～38％，Fe 0.1～1.2％，Mn 0.1～1.0％，B 0.01～0.03％，P 0.01～0.1％，Sn 0.1～0.2％，Nb 0.02～0.066％，Ce 0.01～0.056％，余量为Cu；(3)铜套外径尺寸范围100～1500mm，壁厚10～45mm，按照铜合金以下方式之一进行铸造：
①
水冷铜套筒模具；
②
耐热钢水冷模具；
③
砂型铸造；铸造过程中，保证铜合金凝固冷却速度v＝0.1℃/s～50℃/s；(4)铜套内外壁进行车削加工处理，其中外壁尺寸按照最终尺寸加工，表面粗糙度达到Ra6.3μm以下，内部加工预留按照两种方式之一进行：
①
加工余量1.0～4.2mm，粗糙度Ra 25μm以下；
②
加工余量0.05mm～0.15mm，粗糙度Ra0.2μm以下；(5)准备钢套，钢套壁厚10～100mm；(6)钢套进行机械加工，钢套与铜套通过热装实现过盈配合，钢套加热温度500℃～600℃，铜套冷却温度
‑
20℃～
‑
40℃，过盈配合采用H7/(V6～Z6)；(7)轴套工作面硬化处理采用以下两种形式之一：
①
针对步骤(4)
‑①
，首先轴套组合机构通过夹具固定，保证组合套筒不发生挠曲和内外套脱离，然后进行内表面自紧处理，采用扩孔锥和顶进机构分三道次进行自紧处理，加工余量为0.2～0.5mm，自紧后进行机加工处理，表面粗糙度Ra0.05μm以下；
②
采用表面喷丸处理，应力区域厚度0.1～0.15mm；(8)对铜套和钢套组合套筒内壁进行精加工处理，包括精磨和抛光处理，获得最终尺寸。2.按照权利要求1所述的高应力自紧力铜钢复合耐磨轴套制造方法，其特征在于，步骤(3)中，浇注过热度ΔT＝30～80℃，且随v增大而提高。3.按照权利要求1所述的高应力自紧力铜钢复合耐磨轴套制造方法，其特征在于，步骤(3)中，浇注工艺孔设置个数计算如式(1)：N＝[INT(π
·
D
m
/150)]
×2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式(1)式中，N为浇注口数，个；D
m<...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁国，张吉涛，张元祥，张智铭，康健，
申请(专利权)人：辽宁宝梁重型机械有限公司，
类型：发明
国别省市：