[发明专利]一种轧机万向联轴节铜滑块的热处理方法

说明书

套筒滑块式万向联轴节在轧机上被广泛采用，由于其传递的扭矩大，铜滑块相应应力高，尤其是当传动系统存在扭矩时，使铜滑块表面应力更高，铜滑块磨损严重。日本专利特公昭52-47404采用加铅、硅化锰(Mn5Si3)黄铜，美国专利4025336采用加固溶硅或/与铍和硅化铁(Fe3Si)铝青铜等不同材质来制造铜滑块以解决抗磨损问题，虽然在提高耐磨性及抗胶合性方面有所改善，但是由于万向联轴节工作时产生的撞击动作使铜滑块产生塑性变形，过度塑性变形除了使铜滑块与其对偶件之间的间隙加大这种与磨损等效的作用外，又增大了冲击力，加快了铜滑块的磨损，如此恶性循环，导致铜滑块报废。

本发明的目的是选择一种材料及其热处理工艺，为了提高耐磨性，抗胶合性和抗塑性变形能力，在即使产生最大尖峰扭矩时，所制得的铜滑块也不产生塑性变形，而且具有高的硬度，以提高铜滑块的耐磨性，同时使铜滑块具有一定的塑性，以防止铜滑块发生脆性断裂，从而提高铜滑块的使用寿命。

本发明成分为Al：9.5～11％，Fe：3.5～6.5％，Ni：3.5～6.5％，其余为Cu的铝铁镍青铜，铸成铜滑块坯料，经粗加工后进行热处理，热处理工艺为先淬火，将工件加热到830～890℃，保温0.5～3小时，淬火介质为水或盐水，然后将工件回火，加热至600～650℃，保温1～10小时，进行水冷或空冷，经热处理的铜滑块σ_b≥740N/mm²，σ_0.2≥430N/mm²，

本发明制备的铜滑块用于φ1300初轧机上，在润滑良好的情况下，使用寿命达256天，在润滑不良的情况下(缺油、甚至有短时间断油)使用寿命为211天，较日本专利特公昭52-47404所述制备的铜滑块的使用寿命100天提高了2～2.5倍。虽然铜滑块硬度高到与对偶件套筒硬度HB240～260相接近，套筒磨损量反而减少。表1为本发明制备的铜滑块与按日本专利特公昭52-47404制备的铜滑块性能及使用天数对比。

                    表1

 σ_b N/mm²σ_0.2 N/mm²  δ₅   HB 使用天数本发明制备的铜滑块 No.1    769    433  20.8  246，249    256 No.2    774    468  11  246，249    256 No.3    774    452  12  211，249    211 No.4    748    453  10.2  224，226    211日本特公昭52-47404制备的铜滑块 No.1    500    260  5.0    100 No.2    450    245  6.5    100 No.3    420    220  10.0    100 No.4    460    250  5.5    100