一种三层复合自润滑板材及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种三层复合自润滑板材及其制造方法，其特征在于板材是以冷轧钢板为基体，以铜合金层为中间层，以减摩耐磨喷涂层为表层。本发明专利技术特别对于制作翻边衬套时，在翻边弯曲处铜层不会起皱皮、开裂而导致产品报废；本发明专利技术在制作薄壁板材时加工简单、结合强度高、性能稳定，与现有的三层复合自润滑材料相比，降低成本(20-40)％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自润滑材料及其制造方法，特别是。
技术介绍
目前，公知的三层复合自润滑材料有改性聚四氟乙烯-铜合金-钢背三层复合材料(以下简称为Du材料)；改性聚甲醛-铜合金-钢背三层复合材料(以下简称为Dx材料)；但是，Du材料与Dx材料在制作过程中，利用钢板表面烧结60-200目的球形铜粉，在表面形成带有一定空隙的粗糙表面层增加与减摩层的结合强度，因为上述两种表面复合减摩材料完全依靠铜粉层作为过渡粘接层，一般情况下，表面烧结铜粉层厚度控制在0. 15mm-0. 35mm之间；经烧结和轧制后，表面烧结铜粉层仍然是非致密的，相对密度为(85-95) % ο上述两类材料在制作板材时，存在如下不足首先，Du材料板材厚度小于0. 5mm、Dx材料板材厚度小于1. Omm时，因烧结铜粉层时板材薄变形大，导致加工工艺困难而且表面减摩层的结合强度不稳定；其次，由于烧结铜粉层为非致密，特别对于制作翻边衬套时，因在翻边弯曲处表面铜粉层起皱皮、开裂而导致产品报废；最后，表面铜粉层浪费大，整个工艺制作成本较高。
技术实现思路
为了克服现有的三层复合自润滑材料存在的不足之处，本专利技术提供采用铜合金板替代公知的三层复合自润滑材料中的钢板表面烧结铜粉层，采用喷涂方法在铜合金板表面制成减摩耐磨喷涂层，故本专利技术的铜合金层强度高、性能稳定，厚度尺寸易于控制；由于铜合金层为致密材料，特别对于制作翻边衬套时，在翻边弯曲处铜层不会起皱皮、开裂；同时，在制作薄壁板材时加工简单，本专利技术比现有的三层复合自润滑材料降低成本(20-40)%。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是本专利技术三层复合自润滑板材的特点是所述板材是以冷轧钢板为基体，以铜合金层为中间层，以减摩耐磨喷涂层为表层。本专利技术三层复合自润滑板材的特点也在于所述基体是厚度为0. 15-2. Omm的冷轧钢板；所述铜合金层是厚度为0. 02-0. Imm的铜合金板；所述减摩耐磨喷涂层的厚度为0. 01-0. 1mm。本专利技术三层复合自润滑板材的特点还在于所述减摩耐磨喷涂层的组份按质量百分比为二硫化钼5-25%、石墨5-15%、氧化铝微粉0-1. 0%、聚四氟乙烯微粉0_10%、固化剂1-10%、增韧剂1_5%、余量为环氧树脂；所述固化剂为脂肪胺类固化剂，或为咪唑类潜伏性固化剂；4所述增韧剂为聚酰胺树脂，或为丁晴橡胶树脂；所述环氧树脂为双酚A类环氧树脂，或为双酚F类环氧树脂，环氧值> 0. 40 ；本专利技术三层复合自润滑板材的制造方法的特点是按如下步骤进行1、制备钢覆铜板材1.1、表面处理按所需规格剪切冷轧钢板，然后将所述冷轧钢板与铜板复合的表面用清洗打磨机进行打磨处理或者喷砂处理；按所需规格剪切铜合金板材，然后将铜合金板材与冷轧钢板复合的表面用清洗打磨机进行打磨处理或者喷砂处理；铜合金板材厚度0. 04-0. Imm ；1. 2、轧制将冷轧钢板与铜合金板叠放在一起，采用双辊轧机进行轧制，冷轧钢板和铜合金板总体厚度压下率在40-60%之间，保证铜合金层的厚度为0. 02-0. 1mm，得钢覆铜板材；1.3、扩散退火处理将步骤1.2所得钢覆铜板材在真空炉内，保证真空度在0. 4-0. 8MPa下进行扩散退火处理，温度在600-800°C，保温1_2小时后随炉冷却，得钢覆铜板；2、钢覆铜板表面处理对于步骤1. 3所得的钢覆铜板，首先采用清洗剂清洗表面油脂及污物，再通过喷砂除锈，使钢覆铜板中铜合金层的表面清洁度达到&ι2. 5，表面粗糙度达到Ry60 ΙΟΟμπι，得钢覆铜板坯料；3、制备减摩耐磨喷涂层的涂料根据减摩耐磨喷涂层的组份按质量百分比称取各物料，各物料的总体积为V ；按各物料总体积V的体积百分比60%称量有机溶剂，有机溶剂的组份和体积百分比是吡咯烷酮丙酮甲乙酮=20 60 20；将粉状类物料二硫化钼、石墨、氧化铝微粉、聚四氟乙烯微粉放入混料机内混合搅拌5-10分钟，制得搅拌均勻的粉料，待用；将环氧树脂、固化剂、增韧剂加入有机溶剂，放入另一混料机内搅拌10-20分钟，搅拌均勻制得树脂混合物；将搅拌均勻的粉料与树脂混合物共同放入研磨机内，研磨10-20分钟，即制得涂料，研磨过程中控制温度不超过80°C，涂料粘度控制在18-2 ；4、表面喷涂4. 1、采用空气喷涂方式进行表面喷涂，用喷枪将涂料均勻喷涂在步骤4. 2所得的钢覆铜板坯料的铜合金层的表面；4. 2、按如下过程固化升温至80°C保温30分钟，继续升温至120°C保温20分钟，继续升温至140°C保温20分钟，再升温至180°C保温60分钟，最后随炉冷却至室温；4. 3、精轧将固化后的板材进行精轧，厚度轧下量为0. 02-0. 12mm ；保持减摩耐磨喷涂层的厚度为0.01-0. 1mm；4. 4、校平精轧后的板材经校平机校平。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在1、本专利技术中铜合金层厚度尺寸易于控制；由于铜合金层为致密材料，特别对于制作翻边衬套时，在翻边弯曲处铜层不会起皱皮、开裂而导致产品报废；同时，在制作薄壁板材时加工简单、结合强度高、性能稳定；2、本专利技术比现有的三层复合自润滑材料降低成本(20-40) %。附图说明图1为本专利技术三层复合自润滑板材结构示意图；图中标号1减摩耐磨喷涂层；2铜合金层；3基体。具体实施例方式参见图1，本实施例三层复合自润滑板材是以SPCC冷轧钢板为基体3，铜合金层2为中间层，以减摩耐磨喷涂层1为表层。铜合金层2可采用锡青铜或者黄铜等耐磨性能高的铜合金，例如 CuSn5Pb5&i5、HPb59-l、H62 等。本实施例中三层复合自润滑板材，其减摩耐磨喷涂层1的组份按质量百分比为二硫化钼5-25 %、石墨5-15 %、氧化铝微粉0_1. 0 %、聚四氟乙烯微粉0_10%、固化剂1_10%、增韧剂1_5%、余量为环氧树脂；固化剂为脂肪胺类固化剂，或为咪唑类潜伏性固化剂；增韧剂为聚酰胺树脂，或为丁晴橡胶树脂；环氧树脂为双酚A类环氧树脂，或为双酚F类环氧树脂，环氧值> 0.40。本实施例中三层复合自润滑板材的制造方法是1、制备钢覆铜板材1.1、表面处理按所需规格剪切冷轧钢板，然后将所述冷轧钢板与铜板复合的表面用清洗打磨机进行打磨处理或者喷砂处理；按所需规格剪切铜合金板材，然后将铜合金板材与冷轧钢板复合的表面用清洗打磨机进行打磨处理或者喷砂处理；铜合金板材厚度0. 04-0. Imm,本实施例推荐使用0. 05mm，或根据客户要求定制；1. 2、轧制将冷轧钢板与铜合金板叠放在一起，采用双辊轧机进行轧制，冷轧钢板和铜合金板总体厚度压下率在40-60%之间，本实施例推荐压下率为50%，保证铜合金层2的厚度为0. 03-0. 04mm，得钢覆铜板材；1. 3、扩散退火处理将步骤1. 2所得钢覆铜板材在真空炉内，保证真空度在0. 4-0. 8MPa下进行扩散退火处理，温度在600-800°C，保温1_2小时后随炉冷却，得钢覆铜板。2、钢覆铜板表面处理对于步骤1. 3所得的钢覆铜板，首先采用清洗剂清洗表面油脂及污物，再通过喷砂除锈，使钢覆铜板中铜合金层2的表面清洁度达到5，表面粗糙度达到Ry60 100 μ m，得钢覆铜板坯料。3、制备减摩耐磨喷涂层1的涂料根据减摩耐磨喷涂层1的组份按质量百分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王世成，蒋秀凡，张广华，梅鹤松，
申请(专利权)人：合肥波林新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：