[发明专利]一种耐磨齿轮用铜基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐磨齿轮用铜基复合材料，其特征在于，由如下重量百分数的组分组成：碳化钛：2-3％，锑：1-2.5％，锡：7-9％，锌：10-12％，镍：0.5-1.5％，铋：2-3.5％，镧：0.02-0.05％，铈：0.015-0.0375％，余量为铜。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨齿轮用铜基复合材料，其特征在于，碳化钛：2.3％，锑：1.5％，锡：7.5％，锌：10.5％，镍：0.75％，铋：2.3％，镧：0.03％，铈：0.02％，余量为铜。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨齿轮用铜基复合材料，其特征在于，碳化钛：2.5％，锑：1.8％，锡：8％，锌：11％，镍：1％，铋：2.6％，镧：0.035％，铈：0.025％，余量为铜。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨齿轮用铜基复合材料，其特征在于，碳化钛：2.8％，锑：2％，锡：8.5％，锌：11.5％，镍：1.25％，铋：3％，镧：0.04％，铈：0.03％，余量为铜。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种耐磨齿轮用铜基复合材料，其特征在于，碳化钛的纯度大于99.5％。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种耐磨齿轮用铜基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)按照配比将电解铜﹑锡﹑锑、锌、镍、铋置于中频电炉内，加热至1150-1200℃，熔炼时间为2-2.5小时；同时用耐高温石墨棒将完全熔化的合金液体充分搅拌，合金完全熔化后进行保温；

2)将筛选完成后的碳化钛添加到保温完成的合金溶液表面，并开启搅拌装置进行搅拌，而后添加镧和铈并搅拌；

3)搅拌完成后进行保温，保温时间10-15分钟后，取样品采用光谱与化学分析方法，对材料成分进行检测，确定在设定范围之内；

4)重新升温至1200℃，并开启中频电炉的振动装置，振动频率为10次/秒；采用连续铸造的方式将复合材料溶液铸造毛坯圆锭；

5)将毛坯圆锭放置箱式退火炉中进行热处理；

6)待退火完成的合金棒自然冷却后，采用高精度车床进行表面处理，完成后，包装并入库。

7.根据权利要求6所述的一种耐磨齿轮用铜基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中熔化后的合金保温温度为1000℃，保温静置时间为20-25min。

8.根据权利要求6所述的一种耐磨齿轮用铜基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中添加碳化钛后，搅拌装置以300r/min的速度搅拌10-15min；而后添加镧和铈，搅拌装置以50r/min的速度搅拌3-5min。

9.根据权利要求6所述的一种耐磨齿轮用铜基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中还包括，将搅拌完成的溶液上面覆盖高纯石墨，厚度为3-5cm。

10.根据权利要求6所述的一种耐磨齿轮用铜基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤5)中的热处理温度为250-300℃，时间为1-1.5小时。