[发明专利]铝锌硅材料、铝锌硅-钢金属轴承材料及其制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铝锌硅材料、铝锌硅-钢金属轴承材料及其制造工艺。

背景技术

铝锌硅合金作为一种耐磨性能好承载能力及疲劳强度高的低成本优良减磨轴承合金，在生产过程存在着轧制难度大，成材率不高的缺陷，一直不能批量生产。另外，铝锌硅合金具有与铜铅合金相当的硬度，承载能力，耐磨性与疲劳强度，可部分替代昂贵的铜铅合金材料，但缺陷和铜铅合金一样，合金需表面电镀和配硬化的曲轴。该现状亟待解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术的铝锌硅合金存在轧制难度大，成材率不高一直不能批量生产的缺陷，提供了一种工艺简单易行、生产成本低廉，且疲劳强度、耐磨性能好、能承受很高的载荷的铝锌硅材料、铝锌硅-钢金属轴承材料及其制造工艺。

本发明目的之一在于提供一种铝锌硅材料制造工艺包括如下步骤：

(1)铝锌硅合金铸锭的均匀化热处理，以温度480℃±10℃恒温11小时-12小时后出炉空冷；

(2)铣面：将铝锌硅合金铸锭每面铣去2mm，公差0～0.5mm；

(3)热轧：温度410℃-420℃恒温3小时-3.5小时进行热轧至目标厚度，每道次轧制加工率在20％-35％；

(4)退火、冷轧至目标厚度。

本发明中，所述的铝锌硅合金铸锭为本领域常规所用，具体成分要求为4.2％-4.8％Zn，1.0％-2.0％Si，0.9％-1.2％Cu，0.7％-1.3％Pb，Mg＜0.6％，Al为余量，百分比为各成分占合金总量的质量百分比。所述的铝锌硅合金铸锭按成分要求进行熔炼，经过常规的精炼，除渣，晶粒细化后得到高性能的铝锌硅合金铸锭。

本发明中，所述的均匀化热处理的优选条件，有效消除铸锭的浇铸应力，同时使合金的组织和成分趋于均匀，提高合金的塑性，便于后续的轧制，一般温度上限不得超过合金中低熔点共晶的熔化温度。

本发明中，所述的铣面为去除表面氧化夹杂及冷隔、裂纹、昌粒粗大等铸造缺陷，较佳的为从22mm铣到18mm，公差0～0.5mm。

本发明中，所述的热轧较佳的为：从18mm逐道次轧制至3.5mm；轧制道次分配为18mm-12mm-8.5mm-6.0mm-4.5mm-3.5mm，每道次轧制公差0～0.2mm；热轧逐道次递减，以轧制不开裂为标准。

本发明中，所述的退火为本领域常规操作，有效消除合金加工硬化，使后续轧制不开裂，一般将合金加热到再结晶温度以上，较佳的为240℃±10℃恒温5h-6h小时后出炉空冷。

本发明中，所述的冷轧为本领域常规操作，一般以轧制不开裂为标准，较佳的为冷轧至1.92mm，轧制道次为3.5mm-2.6mm-1.92mm。

本发明的铝锌硅材料在制备后一般按本领域常规操作清洗后备用。

本发明目的之二在于提供前述铝锌硅材料制造工艺制得的铝锌硅材料。

本发明目的之三在于提供一种铝锌硅-钢金属轴承材料制造工艺包括如下步骤：将前述的铝锌硅材料单面刷光，与双面砂带打毛的钢板进行一次性复合轧制，之后340℃±10℃恒温5h-6h退火即可，其中，所述的一次性复合轧制的加工率≥48％。

本发明中，所述的钢板为本领域常规所用，一般为Q/BQB302热连轧低碳钢板或钢带，较佳的SPHC低碳钢、SPHD低碳钢或StW22低碳钢，市售可得，如宝钢等。所述的钢板使用前一般按本领域常规除油除锈。

本发明中，所述的刷光为本领域常规操作，一般采用钢丝直径为0.2mm的钢丝刷进行刷光，使合金板表面均匀呈银白色，洁净，无明显打滑亮迹。

本发明中，所述的钢板双面打毛为本领域常规操作，一般要求钢板非复合面表面光洁，无锈迹、无变色及明显钢板缺陷，钢板复合面表面粗糙、均匀、洁净，无任何污染、变色和明显缺陷。所述的钢板的非复合面较佳的为120#砂带打毛，所述的钢板复合面较佳的为36#砂带打毛。

本发明中，所述的一次性复合轧制中的加工率是指(复合前原始厚度-复合后成品厚度)/复合前原始厚度；较佳的为：加工率≥50％。

本发明中，所述的退火步骤之后，一般按本领域常规进行性能检测之后剪切包装。

本发明目的之四在于提供前述铝锌硅-钢金属轴承材料制造工艺制得的铝锌硅-钢金属轴承材料。

本发明中，所述的铝锌硅-钢金属轴承材料共二层结构：第一层表层为铝锌硅合金层，第二层基层为优质低碳钢。

本发明获得的铝锌硅-钢金属轴承材料各检测方法为：