一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，適用于外圓鋼基內(nèi)圓銅合金復(fù)合滑動軸瓦、鋼基銅合金上、下復(fù)合滑動軸瓦、內(nèi)圓鋼基外圓銅合金復(fù)合滑動軸瓦、鋼基銅合金復(fù)合上、下片滑動軸瓦的生產(chǎn)應(yīng)用。
【【背景技術(shù)】】
[0002]滑動軸瓦發(fā)展過程:滑動軸瓦從漫長的原始時(shí)期低端的木制品滑動軸瓦、鐵制品滑動軸瓦、銅制品滑動軸瓦(18世紀(jì)前甚至到19世紀(jì)中葉前)，滑動軸瓦產(chǎn)品的轉(zhuǎn)速都在百轉(zhuǎn)之內(nèi)。發(fā)展中期的19世紀(jì)的中葉開始特別是20世紀(jì)后期，滑動軸瓦進(jìn)入了一個(gè)全面發(fā)展時(shí)期，局部進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展競爭時(shí)期(國家、行業(yè)、企業(yè)之間)，滑動軸瓦產(chǎn)品出現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)鋼合金軸瓦；優(yōu)質(zhì)銅合金軸瓦；鋼基錫合金軸瓦(鋼基巴氏合金軸瓦)。轉(zhuǎn)速達(dá)到了幾千轉(zhuǎn)，幾萬轉(zhuǎn)(西方發(fā)達(dá)國家甚至達(dá)到了十萬轉(zhuǎn)以上)。21世紀(jì)滑動軸瓦更進(jìn)入了一個(gè)全面高速競爭時(shí)期，滑動軸瓦常規(guī)產(chǎn)品在提升質(zhì)量的同時(shí)，會向抗高壓、抗強(qiáng)拉、抗扭曲、耐高溫、耐摩擦、耐高速、復(fù)合牢固的高尖端方向發(fā)展。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，能夠抗高壓、抗強(qiáng)拉、抗扭曲、耐高溫、耐摩擦、耐高速、復(fù)合牢固。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0005]a)制備鍛件毛坯:將選用的鋼基材料經(jīng)過鍛打形成鍛件毛坯；
[0006]b)第一次回火:將鍛件毛坯經(jīng)過電爐回火2次處理除氫，形成鍛件毛坯成品，回火溫度為:650?750度；
[0007]c)初加工:將鍛件毛坯成品經(jīng)過車銑切削工藝加工形成澆鑄半成品工件；
[0008]d)第二次回火:將澆鑄半成品工件經(jīng)過電爐回火處理除氫I次，回火溫度為:650 ?750 度；
[0009]e)精加工:將回火處理后的澆鑄半成品工件經(jīng)過車銑切削工藝加工形成鋼基澆鑄工件成品備用；
[0010]f)燒結(jié):將選用的銅合金材料通過燒結(jié)爐燒結(jié)脫氧，燒結(jié)溫度為:950?1050度，燒結(jié)時(shí)間為:2?3小時(shí)；
[0011]j)澆注合成:將燒結(jié)后的銅合金材料融化成銅合金液體，通過澆注設(shè)備澆注脫氧銅合金液體到鋼基澆鑄工件成品的復(fù)合面上，并通過離心機(jī)等動力設(shè)備帶動鋼基澆鑄工件成品轉(zhuǎn)動進(jìn)行合成，形成鋼基銅合金雙金屬合成新型材料，澆鑄溫度為:1100?1200度，澆鑄時(shí)間為2?3小時(shí)，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為:1000轉(zhuǎn)?1500轉(zhuǎn)。
[0012]作為優(yōu)選，所述鋼基澆鑄工件成品的復(fù)合面上設(shè)有若干燕尾槽。
[0013]作為優(yōu)選，所述a)制備鍛件毛坯步驟中鋼基材料為20#鋼、35#鋼、45#鋼、304不銹鋼或 lCrllNi2W2MoV 鋼。
[0014]作為優(yōu)選，所述b)第一次回火步驟中回火溫度為:700度。
[0015]作為優(yōu)選，所述d)第二次回火步驟中回火溫度為:700度。
[0016]作為優(yōu)選，所述f)燒結(jié)步驟中燒結(jié)溫度為:1000度，燒結(jié)時(shí)間為:2.5小時(shí)。
[0017]作為優(yōu)選，所述f)燒結(jié)步驟中銅合金材料為6-6-3錫青銅、10-1錫青合金銅或10-10鉛青合金銅。
[0018]j)澆注合成步驟中澆鑄溫度為:1150度，澆鑄時(shí)間為2.5小時(shí)，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為:1250 轉(zhuǎn).
[0019]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過將鋼基銅合金雙金屬合成達(dá)到抗高壓、抗強(qiáng)拉、抗扭曲、耐高溫、耐摩擦和耐高速，采用新工藝進(jìn)行鋼基銅合金雙金屬合成能夠復(fù)合牢固，延長使用壽命，鋼基澆鑄工件成品的復(fù)合面上設(shè)有若干燕尾槽進(jìn)一步加強(qiáng)復(fù)合牢固。
【【具體實(shí)施方式】】
[0020]本發(fā)明一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0021]a)制備鍛件毛坯:將選用的鋼基材料經(jīng)過鍛打形成鍛件毛坯；
[0022]b)第一次回火:將鍛件毛坯經(jīng)過電爐回火2次處理除氫，形成鍛件毛坯成品，回火溫度為:650?750度；
[0023]c)初加工:將鍛件毛坯成品經(jīng)過車銑切削工藝加工形成澆鑄半成品工件；
[0024]d)第二次回火:將澆鑄半成品工件經(jīng)過電爐回火處理除氫I次，回火溫度為:650 ?750 度；
[0025]e)精加工:將回火處理后的澆鑄半成品工件經(jīng)過車銑切削工藝加工形成鋼基澆鑄工件成品備用；
[0026]f)燒結(jié):將選用的銅合金材料通過燒結(jié)爐燒結(jié)脫氧，燒結(jié)溫度為:950?1050度，燒結(jié)時(shí)間為:2?3小時(shí)；
[0027]j)澆注合成:將燒結(jié)后的銅合金材料融化成銅合金液體，通過澆注設(shè)備澆注脫氧銅合金液體到鋼基澆鑄工件成品的復(fù)合面上，并通過離心機(jī)等動力設(shè)備帶動鋼基澆鑄工件成品轉(zhuǎn)動進(jìn)行合成，形成鋼基銅合金雙金屬合成新型材料，澆鑄溫度為:1100?1200度，澆鑄時(shí)間為2?3小時(shí)，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為:1000轉(zhuǎn)?1500轉(zhuǎn)。
[0028]所述鋼基澆鑄工件成品的復(fù)合面上設(shè)有若干燕尾槽，所述a)制備鍛件毛坯步驟中鋼基材料為20#鋼、35#鋼、45#鋼、304不銹鋼或lCrllNi2W2MoV鋼，所述b)第一次回火步驟中回火溫度為:700度，所述d)第二次回火步驟中回火溫度為:700度，所述f)燒結(jié)步驟中燒結(jié)溫度為:1000度，燒結(jié)時(shí)間為:2.5小時(shí)，所述f)燒結(jié)步驟中銅合金材料為6-6-3錫青銅、10-1錫青合金銅或10-10鉛青合金銅，所述j)澆注合成步驟中澆鑄溫度為:1150度，澆鑄時(shí)間為2.5小時(shí)，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為:1250轉(zhuǎn)。
[0029]鋼基材料鍛打形成鍛件毛坯的熱鍛廠家為:諸暨虹絹重工機(jī)械有限公司、諸暨市昊騰鍛件有限公司或諸暨市宏松鍛件有限公司。
[0030]20# 鋼:抗拉強(qiáng)度 320MPa ?340MPa,伸長率 22% ?24%，硬度 103HB ?156HB.特性和用途:冷變形塑性高，一般供彎曲、壓延用，為了獲得好的深沖壓延性能，板材應(yīng)正火或高溫回火。用于不經(jīng)受很大應(yīng)力而要求很高韌性的機(jī)械零件，如杠桿、軸套、螺釘、起重鉤等。還可以用于表面硬度高而心部強(qiáng)度要求不高的滲碳與氰化零件。冷拉或正火狀態(tài)的切削加工性較退火狀態(tài)好。
[0031]35# 鋼:抗拉強(qiáng)度 450MPa ?490MPa,伸長率 18 % ?21 %，硬度 126HB ?179HB。特性與用途:有好的塑性和中等的強(qiáng)度，切削加工性較好。
[0032]45#鋼:抗拉強(qiáng)度500MPa?600MPa,伸長率9%?16%，硬度163HB?302HB。性能與用途:強(qiáng)度較高，塑性和韌性尚好，切削性良好，調(diào)質(zhì)后有很好的綜合力學(xué)性能。用于制作承受荷載較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火零件，以及對心部強(qiáng)度要求不高的表面淬火件。
[0033]304不銹鋼:抗拉強(qiáng)度不小于520MPa，伸長率不小于40%，硬度不大于187HB。性能與用途:具有優(yōu)良的不銹耐腐蝕性能和較好的抗晶間腐蝕性能。對氧化性酸，如在濃度小于65%的沸騰溫度以下的硝酸中，具有很強(qiáng)的抗腐蝕性。對堿溶液及大部分有機(jī)酸和無機(jī)酸亦具有良好的耐腐蝕能力。
[0034]lCrllNi2W2MoV:抗拉強(qiáng)度不小于885MPa，伸長率不小于12 %，硬度311HB?388HB。性能與用途:具有較好的韌性和抗氧化性，在淡水和濕空氣中有較好的耐腐蝕性。
[0035]6-6-3錫青銅:抗拉強(qiáng)度200?250MPa，伸長率13 %，硬度590?635HB.特性與用途:耐磨性和腐蝕性好，易加工，鑄造性能和氣密性較好。
[0036]10-1錫青合金銅:抗拉強(qiáng)度220?360MPa，伸長率3%?6%，硬度785?885HB.特性與用途:硬度高耐磨性極好，不易產(chǎn)生咬死現(xiàn)象，有較好的鑄造性能和切削加工性能，再大氣和淡水中有良好的耐腐蝕性。
[0037]10-10鉛青合金銅:抗拉強(qiáng)度180?220MPa，伸長率6%?7%，硬度635?685HB.特性與用途:潤滑性能、耐磨性能和腐蝕性能好。
[0038]我們浙江南興軸瓦有限公司申報(bào)的上述鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，采用的創(chuàng)新的工藝方法，得到性能優(yōu)異的鋼基銅合金合成新型材料，采用該新型材料可加工出性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)軸瓦的新型的外圓鋼基內(nèi)圓銅合金復(fù)合滑動軸瓦、鋼基銅合金上、下復(fù)合滑動軸瓦、內(nèi)圓鋼基外圓銅合金復(fù)合滑動軸瓦、鋼基銅合金復(fù)合上、下片滑動軸瓦、銅螺旋獎(鋼基銅合金螺旋獎)等各類尚強(qiáng)度、尚標(biāo)準(zhǔn)、尚尖端相關(guān)廣品，鋼基銅合金材料其質(zhì)量非常上乘，其產(chǎn)品非常高端。鋼基銅合金復(fù)合軸瓦是抗高壓、抗強(qiáng)拉、抗扭曲、耐高溫、耐摩擦、耐高速的新型高端產(chǎn)品，它的出現(xiàn)將會使整個(gè)社會的傳動部件、發(fā)動機(jī)核心部件(傳動主軸、滑動軸瓦、上、下片滑動軸瓦)有質(zhì)的提高。
[0039]上述實(shí)施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明簡單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括以下步驟: a)制備鍛件毛坯:將選用的鋼基材料經(jīng)過鍛打形成鍛件毛坯； b)第一次回火:將鍛件毛坯經(jīng)過電爐回火2次處理除氫，形成鍛件毛坯成品，回火溫度為:650?750度； c)初加工:將鍛件毛坯成品經(jīng)過車銑切削工藝加工形成澆鑄半成品工件； d)第二次回火:將澆鑄半成品工件經(jīng)過電爐回火處理除氫I次，回火溫度為:650?750 度; e)精加工:將回火處理后的澆鑄半成品工件經(jīng)過車銑切削工藝加工形成鋼基澆鑄工件成品備用； f)燒結(jié):將選用的銅合金材料通過燒結(jié)爐燒結(jié)脫氧，燒結(jié)溫度為:950?1050度，燒結(jié)時(shí)間為:2?3小時(shí)； j)澆注合成:將燒結(jié)后的銅合金材料融化成銅合金液體，通過澆注設(shè)備澆注脫氧銅合金液體到鋼基澆鑄工件成品的復(fù)合面上，并通過離心機(jī)帶動鋼基澆鑄工件成品轉(zhuǎn)動進(jìn)行合成，形成鋼基銅合金雙金屬合成新型材料，澆鑄溫度為:1100?1200度，澆鑄時(shí)間為2?3小時(shí)，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為:1000轉(zhuǎn)?1500轉(zhuǎn)。2.如權(quán)利要求1所述的一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述鋼基澆鑄工件成品的復(fù)合面上設(shè)有若干燕尾槽。3.如權(quán)利要求1所述的一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述a)制備鍛件毛坯步驟中鋼基材料為20#鋼、35#鋼、45#鋼、304不銹鋼或lCrllNi2W2MoV 鋼。4.如權(quán)利要求1所述的一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述b)第一次回火步驟中回火溫度為:700度。5.如權(quán)利要求1所述的一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述d)第二次回火步驟中回火溫度為:700度。6.如權(quán)利要求1所述的一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述f)燒結(jié)步驟中燒結(jié)溫度為:1000度，燒結(jié)時(shí)間為:2.5小時(shí)。7.如權(quán)利要求1所述的一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述f)燒結(jié)步驟中銅合金材料為6-6-3錫青銅、10-1錫青合金銅或10-10鉛青合金銅。8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述j)澆注合成步驟中澆鑄溫度為:1150度，澆鑄時(shí)間為2.5小時(shí)，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為:1250轉(zhuǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼基銅合金雙金屬合成新型材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：a)制備鍛件毛坯、b)第一次回火、c)初加工、d)第二次回火、e)精加工、f)燒結(jié)、j)澆注合成等工藝，本發(fā)明通過將鋼基銅合金雙金屬合成達(dá)到抗高壓、抗強(qiáng)拉、抗扭曲、耐高溫、耐摩擦和耐高速，采用新工藝進(jìn)行鋼基銅合金雙金屬合成能夠復(fù)合牢固，延長使用壽命。
【IPC分類】B22D19/16, B22D13/00, C21D8/00
【公開號】CN105195703
【申請?zhí)枴緾N201510613785
【發(fā)明人】黃德明, 鐘鳴濤, 宣鐵明, 黃鼎, 鐘燁, 黃東明
【申請人】浙江南興軸瓦有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月23日