[发明专利]高强度轻型耐磨高锌铝基轴承实体保持架材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金材料，特别是涉及一种具有高强度轻型耐磨性能的高锌铝基材料。

技术背景

国内外轴承实体保持架用材料最多的还是传统材料铜合金，也有少量使用工程塑料、胶木做保持架的。铜合金具有优良的耐磨性，具有富丽堂皇的色彩加上几千年来人们的使用习惯，所以铜合金自然而然成为保持架的主要用材。但是随着铜合金资源的日趋减少，成本的日益上升，使得铜合金保持架成本大幅上升，因此轴承保持架代用材料也就相应研发出来，但现有的材料都是在某一系列，某一环境或某一特定的条件下使用，而大量的铜合金保持架还在继续使用，现有技术中还没有一种能全面取代铜合金的保持架材料。

铝合金轴承保持架材料是以铝金属为基础添加合金化元素以改善铝合金的组织结构和性能，特别是铝合金在保持较高的强度、延伸率和硬度外，改善和调高铝合金的耐磨性、降低摩擦系数，使铝合金具备优于铜合金的耐磨性。充分发挥铝合金的比重优势，价格优势，使轴承使用性能不降低的情况下，而使轴承的生产成本大幅降低，使轴承使用寿命提高的前提下降低轴承的使用成本。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术当中铜合金所面临的资源减少，成本过高的问题，以及现有技术中一些铜合金代用材料的使用限制问题，提供一种高强度轻型耐磨高锌铝基轴承实体保持架材料，该材料能完全取代铜合金，并且具有比铜合金更为优良的使用效果，充分改善了现有材料的耐磨性和降低摩擦系数，大幅降低使用成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：高强度轻型耐磨高锌铝基轴承实体保持架材料，包括下列百分含量的各组分：

铝------66-70％；

锌-----28-32％；

铜----1.5-3.5％；

锰-----0.3-1.0％。

在上述方案中，所述各组分的含量还可以为：

铝------68-70％；

锌-----28-30％；

铜----1.5-2.5％；

锰-----0.5-0.8％。

本发明中的材料经过检验，其各项指标优于现有技术当中的铜合金，针对三个方面：σb(强度极限)，δ(厚度)和HB(硬度)，本发明的材料各指标为：σb≥350Mpa；δ≥7％；HB≥80。

从上述本发明的特征可以看出，其优点是：金属铝含量成本价格仅为电解铜的1/3左右，铝的密度仅为铜的1/3不到，可使用铝合金代替铜合金制作轴承保持架，其经济效益和社会效益相当可观。

轴承工作状态一定是要转动的，运转的平稳性，寿命是轴承的重要指标。由于铝合金保持架密度小，铜合金保持架密度大，在转动过程中，铜合金保持架比铝合金保持架惯性大，转动过程铜合金保持架能量损耗比铝合金轴承保持架大，也就是说铝合金轴承保持架比铜合金保持架在使用过程中节能降耗。

铝合金轴承保持架材料具有比铜合金低的摩擦系数和好的耐磨性，所以使用过程中摩擦力减少，同样节能降耗，由于耐磨性好，提高了轴承的使用寿命，提高了轴承使用精度。

总之，铝合金轴承保持架材料具有高强、高韧性、高耐磨性，可作为铜合金轴承保持架的代用材料。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1

本实施例中，采用下列百分比的各个组分：铝：66％；锌：32％；铜：1.5％；锰：0.5％。

将上述配比的各个组分通过下列工艺进行加工：

1、配料：即把上述配比的各个组分原料(合金元素)按比例称量待用；

2、熔炼：把称量的所有原料(经烘烤过不含水分的原料)加入坩埚中，加热精炼，再浇注所需铸型中即可；

3、冷却后的铸件经去应力处理后即可按图纸加工使用。

对经过上述工艺的材料进行检验，其中材料检验是在铸件中本体取样检验，检验主要针对以下3个方面：σb(强度极限)，δ(厚度)，HB(硬度)，上述配比的材料经过检验，各指标为：σb≥353.7Mpa；δ≥7.06％；HB≥82.7。

实施例2

本实施例中，所采用的各组分以及配比为：铝：67％；锌：30％；铜：2.5％；锰：0.5％。

将上述配比的各个组分按照实施例1中的加工工艺进行加工，之后进行检验，检验方式如实施例1中，检验结果为：σb≥357.2Mpa；δ≥7.13％；HB≥84.6。

实施例3

本实施例中，所采用的各组分以及配比为：铝：68％；锌：28％；铜：3.0％；锰：1.0％。