[发明专利]铝基大功率中低速滑动轴承及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及滑动轴承的制备，特别是铝基大功率中低速滑动轴承及制造方法。

背景技术

轴瓦是内燃机中的重要零件之一，其性能与结构不仅影响内燃机的性能、工作可靠性和寿命，而且影响内燃机本身的结构设计；轴颈工作时，由于其本身自重较大，加上外加负荷，将产生很大的离心力和轴向推力；特别是当运行工况发生变化时，还可能产生更大的旋转扭矩和瞬间的轴向推力和反推力，可见，轴承在工作时载荷很大；同时，由于轴颈重载旋转，对轴承的耐磨性具有较高的要求。

现有技术中的滑动轴承，如公开号为CN102278373A的发明专利申请所公开的一种耐高温的自润滑滑动轴承，属于滑动面主要由纳米级天然鱼鳞石墨构成的滑动轴承技术领域，包括轴承主体，所述轴承主体由天然鱼鳞石墨、铜和二氧化钼组成；所述天然鱼鳞石墨纯度为99.9%，天然鱼鳞石墨含量在轴承主体中所占比例为35-70%；所述铜纯度为99%，铜含量在轴承主体中所占比例为25-60%；所述二氧化钼纯度为99%，二氧化钼含量在轴承主体中所占比例为3-8%；及一种耐高温的自润滑滑动轴承的制备方法，其是由纳米级天然鱼鳞石墨粉、纳米级铜粉和微米级二氧化钼粉经机械混合均匀，压制成型，再由烧结炉烧结而成；此种滑动轴承抗拉强度较差。

又如公开号为CN101082094A的发明专利申请所公开的一种滑动轴承用铝合金，属于材料科学领域；它的化学成分组成为(重量百分比):

Sn:5.0-8.0；Cu:1.5-2.5；Ni:0.6-1.9；Si:0.2-0.8；Fe:0.3-0.7；Mn:0.O5-0.1；Mg:0.4-0.9；Ti:0.1-0.5；Zn:0.4-0.7；用此种铝合金制备的轴瓦磨擦系数及磨损率较高。

发明内容

本发明的目的是提供铝基大功率中低速滑动轴承，它具有较高的抗拉强度及较低的摩擦系数、较低的磨损率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：铝基大功率中低速滑动轴承，包括钢制外层及铝基轴瓦，所述铝基轴瓦由如下质量比的材料制备而成：6-9%镀铜石墨粉、0.1-0.3%稀土，余量为铝合金；所述的铝合金由如下质量比的材料制备而成：0.7-1.3%铜、0.6-0.9%镁、0.9-1.5%镍、5.5-7.0%锡、0.2-0.4%硅、0.5-0.7%铁、0.05-0.1%锰、0.1-0.2%钛，余量为铝。

石墨的平面层与平面层之间以低键能的范德华力结合，在摩擦的过程中容易发生滑移；然而平面层内碳原子之间的共价键能较强，在层间产生滑移时，平面层却不会发生崩溃，因此具有优良的润滑性能，应用于本发明，使本发明可以具有较低的摩擦系数；然而石墨含量越大，此种滑动轴承的抗拉强度越小，因此，在保证此种滑动轴承不但具有较低的摩擦，同时又具有良好的拉伸性能，通过发明人的不断实验总结，石墨的含量应为6-9%。

同时，适量钛及硅的加入也有利于提高石墨在铝合金中的分布均匀度。

适量铜的加入，有利于提高铝合金的耐磨损度及延展性。

镍质坚硬具有良好的可塑性及耐腐蚀性，有利于提高铝合金的耐腐蚀性、可塑性及机械强度。

适量锡的加入有利于提高铝合金的延展性。

适量锰的加入有利于提高铝合金的抗疲劳度。

稀土的添加，可以改善本发明的物理化学性能，并提高本发明室温及高温机械性能；且可提高铝合金的流动性能；木发明添加的稀土主要是利用稀土原子在品界上偏聚与其它元素交互作用，引起晶界的结构、化学成分和能量的变化，并影响其它元素的扩散和新相的成核与长大，最终导致合金组织与性能的变化；一方面，稀土可以起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用，提高了合金轴瓦的硬度；另一方面，还能抑制这些夹杂在晶界上的偏祈；稀土加入合金中生成球状稀土硫化物或硫氧化物，取代容易形成的长条状MnS夹杂，使硫化物形状得到控制，提高了本发明的热塑性；稀土使棱角状高硬度的氧化铝夹杂转为球状硫氧化物及铝酸稀土，有利于提高本发金明的疲劳性能。