[发明专利]高强度耐磨铜合金材料、制备方法及滑动轴承

说明书

本发明公开了一种高强度耐磨铜合金材料、制备方法及滑动轴承，涉及铜合金制备的技术领域。该铜合金材料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。A、制备Al‑Mn‑Fe‑Ni四元中间合金；B、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；C、水平连铸成管材；或离心浇注成铸坯。该滑动轴承采用上述制备方法制备得到的铜合金材料制成。本发明的铜合金材料具有较高的抗拉强度、屈服强度，良好的延伸性且硬度可靠的优点。

技术领域

本发明涉及铜合金制备的技术领域，具体是涉及一种高强度耐磨铜合金材料、制备方法及滑动轴承。

背景技术

多元复杂铜合金材料具有优异的综合性能，广泛用于工程机械、汽车等行业。随着这些行业对材料性能要求的不断提高，开发出具有良好的综合性能，如较高的抗拉强度，屈服强度，良好的延伸性，可靠硬度成为当务之急，尤其是在冲击载荷、高温、有油等复杂运用环境中具备较好综合性能的材料。例如：滑动轴承是辊道、起重机、振动机、运输机、挖掘机等工程机械的部件，一般情况下材料为铜合金，为了保证滑动轴承质量和使用寿命，对其强度和耐磨性都有较高的要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种高强度耐磨性好的铜合金材料、制备方法及滑动轴承，具有较高的抗拉强度、屈服强度，良好的延伸性且硬度可靠。

本发明提供一种高强度耐磨铜合金材料，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。

本发明还提供一种基于上述高强度耐磨铜合金材料的制备方法，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。

在上述技术方案的基础上，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。

在上述技术方案的基础上，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％、Ni 8.5％。

在上述技术方案的基础上，步骤A2中，部分Al为1/2的铝锭。

在上述技术方案的基础上，步骤A3中，分批加入Mn的同时，加入助溶剂助熔。

在上述技术方案的基础上，步骤A4之后还包括如下步骤：