本發(fā)明涉及合金技術(shù)，特別涉及到一種油膜軸承合金材料及其制造方法。
背景技術(shù)：
：油膜軸承作為軋機(jī)設(shè)備的重要零部件，工作時(shí)靠輥軸在軸承中旋轉(zhuǎn)把潤(rùn)滑油吸入負(fù)荷區(qū)的楔形間隙，利用液體的動(dòng)壓效應(yīng)將油膜軸承與輥頸分離開(kāi)，形成純液體摩擦，其運(yùn)行性能和使用壽命直接關(guān)系到軋機(jī)的生產(chǎn)效率和鋼材質(zhì)量。油膜軸承在工作中為了保證油膜的形成，其工作表面具有較低地粗糙度，以避免兩表面不平度高峰直接接觸，破壞油膜的形成，從而使得油膜軸承在工作時(shí)摩擦加劇，影響油膜軸承的承載能力和壽命。因此油膜軸承具有比一般滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承摩擦系數(shù)小、損耗低、剛性高等優(yōu)點(diǎn)，是一種高精度軸承，其關(guān)鍵件精度要求達(dá)到微米級(jí)。油膜軸承的承載能力直接決定著軸承的使用性能和使用壽命，軸承材料作為影響油膜軸承承載性能的主要因素之一，ZA27等鋅基合金材料正在逐漸取代傳統(tǒng)的成本昂貴的銅鉛合金材料，但隨著軋鋼生產(chǎn)向著高速度、高精度、高效益的發(fā)展，軋機(jī)油膜軸承所受工況惡劣，速度和負(fù)載變化大，沖擊振動(dòng)大，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的鋅基合金存在摩擦系數(shù)偏高、耐磨性不夠理想、塑韌性不足、不耐高溫等缺點(diǎn)，大大限制了鋅基合金替代銅合金的應(yīng)用范圍。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)與不足，提供一種造價(jià)低廉、摩擦系數(shù)低、耐磨性理想、塑韌性好及耐高溫的合金油膜軸承。本發(fā)明另一目的在于提供一種合金油膜軸承的制造方法。本發(fā)明所述的目的提供下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種合金油膜軸承，包括按重量百分含量計(jì)的：35～40％的Al、1～2％的Cu、0.01～0.05％的Mg、1～2％的Si、0.2～0.75％的Mn、0.05～0.1％的Ce、0.1～0.3％的Fe、0.3～0.5％的Ni、0.04～0.08％的Li，余量為Zn。還包括按重量百分含量計(jì)的：0.04％的Ti。所述合金油膜軸承包括按重量百分含量計(jì)的：38％的Al、1.5％的Cu、0.03％的Mg、1.5％的Si、0.5％的Mn、0.08％的Ce，0.2％的Fe、0.4％的Ni、0.06％的Li。所述合金油膜軸承包括按重量百分含量計(jì)的：40％的Al、1％的Cu、0.05％的Mg、1％的Si、0.2％的Mn、0.05％的Ce，0.3％的Fe、0.35％的Ni、0.04％的Li、0.04％的Ti。上述的合金油膜軸承的制造方法，包括如下步驟：(1)、熔煉：取按重量百分含量計(jì)的：35～40％的Al、1～2％的Cu、1～2％的Si、0.2～0.75％的Mn、0.1～0.3％的Fe，0.3～0.5％的Ni，0.04～0.08％的Li，余量為Zn，在720～750℃條件下進(jìn)行熔煉處理；(2)、變質(zhì)處理：在步驟(1)中的合金材料中加入0.01～0.05％的Mg、0.05～0.1％的Ce，加熱溫度為740～780℃，進(jìn)行變質(zhì)處理，翻滾12-16分鐘，然后靜置30-45分鐘待用，有效防止晶間腐蝕，提高合金強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率延伸率的同時(shí)，提高了合金的高溫力學(xué)性能，并有效減少了合金的底縮現(xiàn)象；(3)、噴霧沉積：將熔煉的液相合金通過(guò)噴嘴進(jìn)入充滿(mǎn)惰性氣體的封閉式噴霧沉積室，在噴口處液相合金被氮?dú)忪F化成細(xì)小的霧滴，噴向模板的表面而集聚沉積，霧化壓力0.6～0.8MPa，噴射溫度720～750℃，減少了氧化物、氫氣等雜質(zhì)引起脆性，進(jìn)一步提高了合金的韌性和延展性。(4)、擠壓：在350～500℃溫度范圍內(nèi)，使用金屬塑性加工方法，對(duì)合金進(jìn)行均勻化處理及熱擠壓，使初生的樹(shù)枝狀富鋁相細(xì)化，消除疏松，提高綜合性能；(5)、固溶處理：合金在375℃下進(jìn)行固溶化處理10小時(shí)后水淬，增加了高溫時(shí)組織的穩(wěn)定性，有效提高了合金的高溫強(qiáng)度和抗蠕變壓力；(6)、人工時(shí)效：再經(jīng)200℃人工時(shí)效8小時(shí)，合金組織均勻化，沖擊韌性及耐磨性大幅度提升。所述步驟(2)中還包括按重量百分含量計(jì)的：0.04％的Ti。所述步驟(6)處理過(guò)的合金的抗拉強(qiáng)度σb390～550MPa，室溫硬度130～155HB，抗壓強(qiáng)度σbc＞720MPa，沖擊韌性ak＞120J/cm2，摩擦系數(shù)是銅鉛合金的1/3。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：1、本發(fā)明中的配比經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)得出，鋅基合金中35～40％的鋁較傳統(tǒng)鋅基合金α枝晶數(shù)量增加，塑韌性能增強(qiáng)，降低了摩擦因素，具有造價(jià)低廉、摩擦系數(shù)低、耐磨性理想、塑韌性好及耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。2、本發(fā)明中鎂可以提高合金的強(qiáng)度和拉伸性能，銅除了增加合金硬度及強(qiáng)度外，還彌補(bǔ)了鎂降低塑性的缺陷。3、本發(fā)明中加入了0.04％的Ti經(jīng)熱處理后，增強(qiáng)合金的抗衰退能力，可以增強(qiáng)使用壽命，更能和產(chǎn)品配套使用。4、本發(fā)明中的硅能增強(qiáng)合金的減摩耐磨性，合金承載能力高于常規(guī)鋅基合金的40～50％。5、本發(fā)明中加入錳在鋅基合金中生成硬質(zhì)點(diǎn)相，提高合金的耐磨性能，降低摩擦系數(shù)，適量的錳和鎳可以強(qiáng)化高溫強(qiáng)度低的非平衡三相共晶，顯著提高了合金的高溫性能，同時(shí)大量的富鎳相粒子顯著提高了超塑性拉伸的穩(wěn)態(tài)流應(yīng)變力。6、本發(fā)明中鐵在鋅基合金中原為富鐵相化合物存在，經(jīng)稀土元素鈰變質(zhì)處理后，進(jìn)一步改善合金摩擦磨損特性并增強(qiáng)承載能力。7、本發(fā)明中鋰元素能消除鋁、鋅的宏觀偏析所致的合金底面縮孔，細(xì)化合金組織，使得晶界相變得細(xì)碎且分布不連續(xù)，提高合金的高溫強(qiáng)度。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1本發(fā)明提供了一種合金油膜軸承，包括按重量百分含量計(jì)的：38％的Al、1.5％的Cu、0.03％的Mg、1.5％的Si、0.5％的Mn、0.08％的Ce，0.2％的Fe、0.4％的Ni、0.06％的Li，余量為Zn。上述的合金油膜軸承的制造方法，包括如下步驟：(1)、熔煉：取按重量百分含量計(jì)的：38％的Al、1.5％的Cu、1.5％的Si、0.5％的Mn、0.2％的Fe，0.4％的Ni，0.06％的Li，余量為Zn，在720～750℃條件下進(jìn)行熔煉處理；(2)、變質(zhì)處理：在步驟(1)中的合金材料中加入0.05％的Mg、0.08％的Ce，加熱溫度為740℃，進(jìn)行變質(zhì)處理，然后靜置待用；(3)、噴霧沉積：將熔煉的液相合金通過(guò)噴嘴進(jìn)入充滿(mǎn)惰性氣體的封閉式噴霧沉積室，在噴口處液相合金被氮?dú)忪F化成細(xì)小的霧滴，噴向模板的表面而集聚沉積，霧化壓力0.6～0.8MPa，噴射溫度720～750℃，減少了氧化物、氫氣等雜質(zhì)引起脆性，進(jìn)一步提高了合金的韌性和延展性。(4)、擠壓：在350℃溫度范圍內(nèi)，使用金屬塑性加工方法，對(duì)合金進(jìn)行均勻化處理及熱擠壓，使初生的樹(shù)枝狀富鋁相細(xì)化，消除疏松，提高綜合性能；(5)、固溶處理：合金在375℃下進(jìn)行固溶化處理10小時(shí)后水淬，提高合金硬度；(6)、人工時(shí)效：再經(jīng)200℃人工時(shí)效8小時(shí)，合金組織均勻化，沖擊韌性及耐磨性大幅度提升。所述步驟(6)處理過(guò)的合金的抗拉強(qiáng)度σb390～550MPa，室溫硬度130～155HB，抗壓強(qiáng)度σbc＞720MPa，沖擊韌性ak＞120J/cm2，摩擦系數(shù)是銅鉛合金的1/3。采用上述配比和方法，使產(chǎn)品具有造價(jià)低廉、摩擦系數(shù)低、耐磨性理想、塑韌性好及耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例2一種合金油膜軸承，包括按重量百分含量計(jì)的：40％的Al、1％的Cu、0.05％的Mg、1％的Si、0.2％的Mn、0.05％的Ce，0.3％的Fe、0.35％的Ni、0.04％的Li，0.04％的Ti，余量為Zn。上述的合金油膜軸承的制造方法，包括如下步驟：(1)、熔煉：取按重量百分含量計(jì)的：40％的Al、1％的Cu、1％的Si、0.2％的Mn、0.3％的Fe，0.35％的Ni，0.04％的Li，在750℃條件下進(jìn)行熔煉處理；(2)、變質(zhì)處理：在步驟(1)中的合金材料中加入0.05％的Mg、0.05％的Ce，0.04％的Ti，加熱溫度為780℃，進(jìn)行變質(zhì)處理，然后靜置待用；(3)、噴霧沉積：將熔煉的液相合金通過(guò)噴嘴進(jìn)入充滿(mǎn)惰性氣體的封閉式噴霧沉積室，在噴口處液相合金被氮?dú)忪F化成細(xì)小的霧滴，噴向模板的表面而集聚沉積，霧化壓力0.6～0.8MPa，噴射溫度720～750℃，減少了氧化物、氫氣等雜質(zhì)引起脆性，進(jìn)一步提高了合金的韌性和延展性。(4)、擠壓：在500℃溫度范圍內(nèi)，使用金屬塑性加工方法，對(duì)合金進(jìn)行均勻化處理及熱擠壓，使初生的樹(shù)枝狀富鋁相細(xì)化，消除疏松，提高綜合性能；(5)、固溶處理：合金在375℃下進(jìn)行固溶化處理10小時(shí)后水淬，提高合金硬度；(6)、人工時(shí)效：再經(jīng)200℃人工時(shí)效8小時(shí)，合金組織均勻化，沖擊韌性及耐磨性大幅度提升。所述步驟(6)處理過(guò)的合金的抗拉強(qiáng)度σb390～550MPa，室溫硬度130～155HB，抗壓強(qiáng)度σbc＞720MPa，沖擊韌性ak＞120J/cm2，摩擦系數(shù)是銅鉛合金的1/3。對(duì)比實(shí)施例拉伸試驗(yàn)試樣尺寸為Φ8mm的標(biāo)準(zhǔn)短拉伸試樣，U型缺口試樣。實(shí)施例3中的合金油膜軸承及方法和類(lèi)似材料ZA27的試樣其力學(xué)性能試驗(yàn)在用CMT電子萬(wàn)能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，測(cè)試其拉抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、沖擊韌性。材料σb(MPa)σbc(MPa)ak(J/cm2)實(shí)施例2530735124ZA2744035047.9上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3