[发明专利]高强度耐磨铜合金材料、制备方法及滑动轴承

权利要求书

1.一种高强度耐磨铜合金材料，其特征在于：由以下质量百分比的元素组成：

Cu 60~66%；

Mn 2.5~5.0%；

Al 5.0~8.0%；

Fe 2.0~4.0%；

Pb ＜0.1%；

Sn ≤0.2%；

Ni 1.0~2.0%；

Si ≤0.1%；

余量为Zn；

其中，Si为随原材料带入的杂质元素；

所述高强度耐磨铜合金材料硬度为HB238~HB296，抗拉强度为725MPa~940MPa，屈服强度为583MPa~695MPa，延伸率为10.0%~22.5%。

2.一种如权利要求1所述的高强度耐磨铜合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、制备Al-Mn-Fe-Ni四元中间合金；

B、按照各元素组成质量百分比提供Cu、Zn、Al-Mn-Fe-Ni四元中间合金的来料，升温熔化后，精炼除渣，再升温到1080℃以上，取样，调整元素组成至指定质量百分比；

C、调整温度至1060～1120℃，水平连铸成管材；或调整温度至980~1040℃，离心浇注成铸坯。

3.如权利要求2所述的高强度耐磨铜合金材料的制备方法，其特征在于，步骤A包括如下步骤：

A1、按照各元素组成质量百分比提供Al、Mn、Fe、Ni的来料；

A2、先在炉底加入Fe和Ni，再加入部分Al，升温熔化；

A3、当炉内熔化完后，升温，分批加入Mn；

A4、待Mn全部熔化后，加入剩余的Al，全部熔化。

4.如权利要求2所述的高强度耐磨铜合金材料的制备方法，其特征在于，步骤A中，所述Al-Mn-Fe-Ni四元中间合金的各元素的质量百分比为：Al 45.2%、Mn 23.0%、Fe 23.3%、Ni8.5%。

5.如权利要求3所述的高强度耐磨铜合金材料的制备方法，其特征在于，步骤A2中，部分Al为1/2的铝锭。

6.如权利要求3所述的高强度耐磨铜合金材料的制备方法，其特征在于，步骤A3中，分批加入Mn的同时，加入助溶剂助熔。

7.如权利要求3所述的高强度耐磨铜合金材料的制备方法，其特征在于，步骤A4之后还包括如下步骤：

A5、待全部熔化后，在1250～1400℃温度范围内保温20~30min，静置，搅拌除渣；

A6、取样，调整元素组成至指定质量百分比。

8.如权利要求3所述的高强度耐磨铜合金材料的制备方法，其特征在于，步骤B包括如下步骤：

B1、按照各元素组成质量百分比提供Cu、Zn、Al-Mn-Fe-Ni四元中间合金的来料；

B2、先加入Cu、Al-Mn-Fe-Ni四元中间合金，升温熔化后，除渣，加入Zn，升温熔化后，再升温沸腾2~3分钟，精炼，静置，除渣；

B3、升温到1080℃以上，静置，取样，调整元素组成至指定质量百分比。

9.如权利要求8所述的高强度耐磨铜合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤B1的来料中还包括屑料与成型回炉料，所述步骤B2包括如下步骤：

B2-1、先加入Cu及Al-Mn-Fe-Ni四元中间合金，快速升温熔化；

B2-2、分批加入屑料，每次加入屑料的同时加精炼剂及部分成型回炉料；

B2-3、待所有材料熔化后，精炼除渣一次；

B2-4、继续加入剩余屑料和部分成型回炉料，升温熔炼；

B2-5、捞净浮渣后加入剩余的成型回炉料降温，然后加入Zn，继续升温熔化；

B2-6、材料全部熔化完后，升温沸腾2~3分钟，加入精炼剂搅拌，静置，除渣。

10.一种滑动轴承，其特征在于：采用权利要求2至9中任一项所述的制备方法制备得到的铜合金材料制成。