[发明专利]一种用于轴承合金浇铸时的过渡合金层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于轴承合金浇铸时的过渡合金层及其制备方法。

背景技术

锡基和铅基轴承合金是低熔点合金，是一种性能优良，历史悠久，使用最广的轴承合金。在国内锡基和铅基轴承合金主要用来制造汽车发动机和大中型电机、发电机的轴瓦，占轴瓦总数85％以上，比如中国专利CN1880493公开的一种锡基轴承合金，该合金由重量百分比为5.5％～6.5％的铜、重量百分比为10％～13％的锑、重量百分比为0.3％～0.8％的锌和锡组成，成分中还可以加入0.05％～0.2％的银。锡基和铅基轴承合金质地软、强度低，不适合制造整体轴承，而是将它们浇铸在低碳钢(即钢壳)表面上，作为双金属轴瓦材料。

但是锡基和铅基轴承合金与低碳钢不发生物理和化学反应，两个互不相溶，即润湿性差，因此锡基和铅基轴承合金与低碳钢的结合强度较差。很难直接浇铸在钢壳上面，必须通过过渡层才能牢固地结合在钢壳上面。现有技术中一般是通过将钢壳浸入纯锡熔液中(锡和铁在300℃左右时容易生成铁锡化合物)，利用锡对碳素钢和轴承合金都有较好的润湿性，特别是锡和轴承合金可以共溶，以纯锡为过渡层将轴承合金浇铸在碳素钢表面。

轴承合金与钢壳结合力的大小会直接影响到轴承的使用性能和使用寿命。现有技术中通过上述镀纯锡过渡层的方法浇铸的轴承，纯锡的抗拉强度为15～20Mpa，共溶后轴承合金与钢壳的平均结合强度一般为45Mpa。在实际的测试粘结强度试验中(GB/T 12948滑动轴承双金属结合强度破坏性试验方法)发现，断裂破坏处都是在过渡层，过渡层的抗拉强度严重影响了轴承合金与碳素钢的结合强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于轴承合金浇铸时的过渡合金层及其制备方法，所述的过渡合金层及其制备方法可以解决上述现有技术中共溶后轴承合金与钢壳的平均结合强度较低的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：所述过渡合金层包含有银、钇和锡，所述过渡合金层中的银、钇和锡的质量百分比分别为：

银：1％～5％；

钇：1％～3％；

锡：余量。

本发明的目的还在于提供一种制备上述用于轴承合金浇铸时的过渡合金层的方法，所述的方法为：按照质量配比先将银放入坩埚，加热到900℃左右使银熔化，然后按质量配比份数分别加入钇和锡，待全部金属熔化完成后，搅拌后静置25～35分钟，然后浇铸成合金锭。使用时，将锡合金锭加热熔化后，将碳素钢壳浸入锡合金熔液，经过一定时间以后将钢壳取出，钢壳表面就被镀上一层锡合金，即过渡合金层；或者将钢壳加热到超过锡合金熔点50～100℃，然后将锡合金锭均匀的涂抹在钢壳表面，钢壳表面就会附着一层锡合金，即过渡合金层。

采用上述技术方案，本发明具有积极明显的效果。本发明中，在纯锡里面加入了银和钇，一方面提高了过渡合金层对碳素钢的润湿性，另一方面提高了过渡合金层自身的强度。在实验室阶段，用本发明作为过渡合金层，使得轴承合金与碳素钢的平均结合强度超过66MPa，而在大批量生产轴承中结合强度也都超过55MPa。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：先将100g的银放入坩埚，加热到900℃左右使之熔化，然后加入100g钇和9800g锡，待全部金属熔化完毕后，搅拌均匀，静置30分钟，然后浇铸成过渡合金层。

实施例2：先将250g的银放入坩埚，加热到900℃左右使之熔化，然后加入150g钇和9600g锡，待全部金属熔化完毕后，搅拌均匀，静置30分钟，然后浇铸成过渡合金层。

实施例3：先将500g的银放入坩埚，加热到900℃左右使之熔化，然后加入300g钇和9200g锡，待全部金属熔化完毕后，搅拌均匀，静置30分钟，然后浇铸成过渡合金层。

各材料的主要性能对比参看下表：