本发明专利技术涉及一种重载大功率车用发动机高纯铝锡合金轴承材料的制备方法，具体步骤是：⑴按比例分别称取工业纯金属锡、一级电解铜、特二级重熔用铝锭；⑵称取一级氟钛酸钾；⑶放入恒温预热干燥炉中干燥⑷将特二级重熔用铝锭放入工业电炉内；⑸待炉内的特二级重熔用铝锭全部熔化，加入工业纯金属锡、一级电解铜；⑹取样检测合金成分；⑺将一级氟钛酸钾加入到铝合金熔体内；⑻浇铸。本发明专利技术所制备的铝锡合金轴承材料的强度达140-165Mpa，延伸率达15-19%，HB硬度达45-51，疲劳强度90-106Mpa，磨损失量6.7-7X10-4g，抗咬粘性能达到2级，摩擦系数为0.038-0.042，是一种承载能力高，耐磨性、减摩性、抗咬粘性好且符合重载大功率车用发动机要求的轴承材料，具有广泛的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有色金属材料冶金领域，涉及制造轴承的铝锡合金材料，尤其是。
技术介绍
滑动轴承是汽车(特别是发动机)中非常重要的摩擦易损件，与发动机曲轴、活塞销、凸轮轴及汽车底盘上的某些轴类零件组成重要的摩擦副，滑动轴承材料的性能在一定程度上影响或决定着汽车和发动机的寿命、可靠性及某些主要经济技术指标。随着汽车工业的发展，以及汽车发动机性能的不断强化和提高，承载能力高、轴承性能好的铝锡合金的应用在日本及欧洲等国家越来越普遍。因此，开发、研究铝锡合金是国际汽车滑动轴承材料领域的发展方向之一，也是目前最有发展前途的滑动轴承材料。调查结果显示，国内滑动轴承的主要材料基本上以传统的高锡铝合金(Sn彡20% )为主，国外则主要以中锡铝合金(6% <Sn<20% )为主。中、高锡铝合金承载能力差，磨损失重大，而且金属锡价格昂贵，合金成本高，一般用于中、轻载发动机；而低锡铝合金(Sn ( 6% )承载能力大，磨损失重小，适用于重载大功率发动机，但由于其摩擦系数大，抗咬粘性差，一般需在其表面电镀一层较软的镀层材料才能使用，而电镀是产生环境污染的重要源头。因此在保证低锡铝合金自身优越性能不下降的基础上，如何减小其摩擦系数，提高其抗咬粘性能，成为业内研究的重点。通过专利检索，尚未发现与本专利技术申请相关的公开专利文献。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种符合重载大功率车用发动机要求的新型低锡铝合金轴 承材料的制备方法，该方法是在低锡铝合金的基础上，通过调整合金成分、加入微量元素、减少金属内部有害物质、优化熔炼工艺，制备了一种承载能力高，耐磨性、减摩性、抗咬粘性好，符合重载大功率车用发动机要求的轴承材料。本专利技术的目的是这样实现的—种重载大功率车用发动机高纯铝锡合金轴承材料的制备方法，其特征在于具体步骤是⑴基础材料元素的质量百分比要求为Sn 3 5%、Cu :2. 5 4. 5、Al余量，按以上比例分别称取工业纯金属锡、一级电解铜、特二级重熔用铝锭；⑵按以上基础材料元素投料总量的O. 5 I. 0%质量百分比称取一级氟钛酸钾；⑶将步骤(I)、步骤(2)中的工业纯金属锡、一级电解铜、特二级重熔用铝锭、一级氟钛酸钾及浇铸模具放入温度200-300°C的恒温预热干燥炉中干燥2 3h ;⑷将步骤(3)中的特二级重熔用铝锭放入工业电炉内，设定工业电炉炉温为800°C，铝液温度为740°C。(5)通电升温2h 3h，待炉内的特二级重熔用铝锭全部熔化，调整温度至715 730°C，然后小心加入步骤(3)中的工业纯金属锡、一级电解铜，继续通电升温至700-730°C保温。(6)保温15_20min后，充分搅拌，取样检测合金成分；(7)成分合格后，调整铝合金熔体温度在710 730°C范围内，将步骤(3)中完全干燥的一级氟钛酸钾加入到铝合金熔体内，静止保温15-20分钟后进行充分搅拌并捞出浮渣；(8)调整铝合金熔液温度在690°C 710°C范围内，将步骤(3)中预热的浇铸模具取出，当模具温度下降到150°C以下时，进行浇铸。而且，所述步骤(7)中一级氟钛酸钾的加入方式为首先将一级氟钛酸钾的一半·撒入铝合金熔体内进行充分搅拌，将剩余的一半一级氟钛酸钾放入自动喷粉机中，以惰性气体氩气为载体将一级氟钛酸钾均匀的喷入铝合金熔体内，氩气喷入的时间控制在10 15min。本专利技术的优点和有益效果为I、本专利技术所制备的铝锡合金轴承材料采用杂质含量相对较低的特二级电解铝、一级电解铜、工业纯锡锭以及杂质总和不大于O. 1%的氟钛酸钾，氟钛酸钾的加入有两重作用a、加入合金细化剂元素；b、氟盐又是铝合金熔体很好的精炼剂；所制备的轴承材料制作的轴承具有耐磨性、减摩性好、机械性能高、抗咬合性能好等特点，可以直接用于重载大功率车用发动机。2、本专利技术所制备的材料制作的轴承可直接使用，不必再在其表面电镀镀层材料，有利于节能环保。3、本专利技术所制备的材料中，Sn元素作为组织中的软相，主要存在于晶界处，可提高合金的抗咬粘性；适量的Cu与Al形成CuAl2强化相，CuAl2相较为弥散的分布在铝基体中以及Sn相中，可提高合金强度、硬度，减小摩擦系数，细化合金晶粒，减少Sn元素偏析；Ti元素与Al形成TiAl3，在保持合金高强度、硬度的同时还有较好的塑性。4、本专利技术所制备的铝锡合金轴承材料的强度达140_165Mpa，延伸率达15_19%，HB硬度达45-51，疲劳强度90-106Mpa，磨损失量6. 7-7X10 _4g，抗咬粘性能达到2级，摩擦系数为O. 038-0. 042，是一种承载能力高，耐磨性、减摩性、抗咬粘性好且符合重载大功率车用发动机要求的轴承材料，具有广泛的应用前景。附图说明图I本专利技术铝锡合金材料的扫描电镜显微组织图(100X)；图2本专利技术铝锡合金材料的扫描电镜显微组织图(2500X)；图3为本专利技术不同锡含量的铝合金的摩擦系数图。具体实施例方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。实施例I :—种重载大功率车用发动机高纯铝锡合金轴承材料的制备方法，步骤是⑴基础材料元素按质量百分比Sn :3. 7%、Cu :3. 5%、Al为余量，具体为，本实施例的总重量按80Kg计算，称取工业纯金属锡2. 9Kg、一级电解铜2. 8Kg、特一级重熔用铝锭74. 30Kg ；⑵称取一级氟钛酸钾O. 8g ；⑶将步骤(I)、步骤(2)中的工业纯金属锡、一级电解铜、特二级重熔用铝锭、一级氟钛酸钾及浇铸模具放入温度200°C的恒温余热干燥炉中干燥2h ；⑷将步骤(3)中的重熔用铝锭放入CX-GR-150型工业电炉内，设定工业电炉炉温为800°C，铝液温度为740°C。 (5)通电升温2. 5h，待炉内的重熔用铝锭全部熔化，调整温度至728°C，然后小心加入步骤(3)中的工业纯金属锡及一级电解铜，继续通电升温至730°C保温。(6)保温18min后，充分搅拌，取样检测合金成分；铜(均值)3. 63% ;锡(均值)3.89% ;铁(均值)O. 091%。(7)调整铝合金熔体温度为727°C，将步骤(3)中完全干燥的一级氟钛酸钾的50%撒入铝合金熔体内进行充分搅拌，将剩余的50%—级氟钛酸钾放入自动喷粉机中，以惰性气体氩气为载体将一级氟钛酸钾均匀喷入铝合金熔体内进行精炼，氩气喷入的时间控制在12min，铝液静置16min后进行打渣、捞渣；(8)调整铝合金熔液温度为708°C，将步骤(3)中预热的浇铸模具取出，当模具温度达到140°C时，进行浇铸大锭、拉力试棒及制备其他检测试块。本次实验品检测结果(三次检测的平均值)如下大锭的化学成分:铜3.56% M 3. 79% ;钛0. 19% ;铁 O. 089% ；制备的铝锡合金材料拉力试棒的检测结果抗拉强度为163Mpa，延伸率达18. 36% ；其它试块的检测结果为；HB硬度达47，疲劳强度103Mpa，磨损失量6.9X10_4g，抗咬粘性能达到2级，摩擦系数为O. 039。实施例2 ，步骤是⑴基础材料元素按质量百分比Sn :3. 5, Cu :3. 5, Al为余量，具体为总重量按65Kg计算，称取工业纯金属锡2. 3Kg、一级电解铜2. 3Kg、特一级重熔用铝锭60本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种重载大功率车用发动机高纯铝锡合金轴承材料的制备方法，其特征在于：具体步骤是：⑴基础材料元素的质量百分比要求为：Sn：3～5%、Cu：2.5～4.5、Al余量，按以上比例分别称取工业纯金属锡、一级电解铜、特二级重熔用铝锭；⑵按以上基础材料元素投料总量的0.5～1.0%质量百分比称取一级氟钛酸钾；⑶将步骤(1)、步骤(2)中的工业纯金属锡、一级电解铜、特二级重熔用铝锭、一级氟钛酸钾及浇铸模具放入温度200？300℃的恒温预热干燥炉中干燥2～3h；⑷将步骤(3)中的特二级重熔用铝锭放入工业电炉内，设定工业电炉炉温为800℃，铝液温度为740℃；⑸通电升温2h～3h，待炉内的特二级重熔用铝锭全部熔化，调整温度至715～730℃，然后小心加入步骤(3)中的工业纯金属锡、一级电解铜，继续通电升温至700？730℃保温；⑹保温15？20min后，充分搅拌，取样检测合金成分；⑺成分合格后，调整铝合金熔体温度在710～730℃范围内，将步骤(3)中完全干燥的一级氟钛酸钾加入到铝合金熔体内，静止保温15？20分钟后进行充分搅拌并捞出浮渣；⑻调整铝合金熔液温度在690℃～710℃范围内，将步骤(3)中预热的浇铸模具取出，当模具温度下降到150℃以下时，进行浇铸。...
【技术特征摘要】
1.一种重载大功率车用发动机高纯铝锡合金轴承材料的制备方法，其特征在于具体步骤是 ⑴基础材料元素的质量百分比要求为Sn 3 5%、Cu :2. 5 4. 5、Al余量，按以上比例分别称取工业纯金属锡、一级电解铜、特二级重熔用铝锭； ⑵按以上基础材料元素投料总量的O. 5 I. 0%质量百分比称取一级氟钛酸钾； ⑶将步骤(I)、步骤(2)中的工业纯金属锡、一级电解铜、特二级重熔用铝锭、一级氟钛酸钾及浇铸模具放入温度200-300°C的恒温预热干燥炉中干燥2 3h ; ⑷将步骤(3)中的特二级重熔用铝锭放入工业电炉内，设定工业电炉炉温为800°C，铝液温度为740V ； (5)通电升温2h 3h，待炉内的特二级重熔用铝锭全部熔化，调整温度至715 730°C，然后小心加入步骤(3)中的工业纯金属锡、一级电解...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志琴，田红杰，霍慧娟，翟盼盼，齐宝莲，杨少云，
申请(专利权)人：天津立中合金集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。