[发明专利]高强度钢基铜合金滑板

说明书

技术领域

本发明涉及高强度钢基铜合金滑板。

背景技术

在机械、汽车等模具制造行业中生产的滑块、滑板类零件均为单一的减磨金属材料制成，目前常用铜合金型材生产滑块滑板类零件。由于铜合金型材存在价格昂贵，加工成本高、材料利用率低等缺陷，因此，上述结构的滑板使用成本非常高；为了节约铜合金的用量，现有技术中将铜合金滑板的厚度做的很薄，该结构又降低了滑板的机械强度，使用寿命短。

现有技术中，起减磨、耐磨的厚滑板有以下几种结构：⑴整体铜合金材料做成；⑵在钢板表面上烧结一层青铜合金球型粉经轧制而成；⑶将钢板与铜合金材料通过粘合剂粘合在一起；⑷采用高温高压将铜合金与钢板结合；⑸在钢板表面上通过用螺钉和铆钉将较薄的铜合金材料与钢板固定在一起；

然而，整体用铜合金材料制成的滑板，其载荷、减磨、耐磨的性能虽然都达到要求，但成本高，而且消耗大量的贵重金属；在钢板表面上通过螺钉和铆钉将较薄的铜合金材料与钢板固定在一起，虽然节约了贵重金属，但工艺复杂，而且铜合金层不能做得太薄，因此成本高，难以大量使用；采用铜合金薄板与钢板通过粘合剂粘合在一起，虽然成本低，但结合强度差，同时在工作中受温度控制，不能使用于高温场合；而采用高温高压工艺，则由于铁与铜原子不能充分扩散，不能在结合面处形成充分的冶金结合，因此结合强度差，在承受高载的切向力作用下，可能出现脱层现象，在钢板表面上烧结一层球型青铜粉，由于铜粉在半溶解状态下与钢板结合，相互原子不能充分扩散，也不能充分交换，所以结合能力差；

综上所述，现有技术中的滑板存在结构复杂、使用成本高、结合强度差的不足。

发明内容

本发明提供的高强度钢基铜合金滑板，旨在克服现有技术中的滑板结构复杂、使用成本高、结合强度差的不足。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：高强度钢基铜合金滑板，包括基层钢板、铜合金板和设置在基层钢板与铜合金板之间的合金薄膜层，所述铜合金板、合金薄膜层与钢板通过离子渗透法结合在一起，所述钢板上还设有至少一条用于提高钢板与合金薄膜层结合强度的结合槽。

作为优选，所述结合槽为无规则的毛面沟槽，在节省加工成本之余，还增加槽面的不规则镶嵌能力及其与铜合金的结合能力，滑板在接受到各个方向上的剪切力时不发生脱层现象，延长滑板的使用寿命。

作为优选，所述结合槽呈网格状分布在钢板上，结合槽呈网格状分布在钢板上，提高了钢板与合金薄膜层的结合强度，延长了滑板的使用寿命。

作为优选，所述钢板与合金薄膜层接触处的横截面形状为锯齿形，增大了钢板与合金薄膜层之间的结合面积，提高了钢板与合金薄膜层之间的结合强度，延长了滑板的使用寿命。

作为优选，所述钢板的表面上设有用于提高钢板与合金薄膜层结合强度的花纹，通过设置花纹，增大了钢板、合金薄膜层和铜合金板之间的结合面积，提高了钢板、合金薄膜层和铜合金板之间的结合强度，延长了滑板的使用寿命。

作为优选，所述花纹凹入钢板板内，增大了钢板、合金薄膜层和铜合金板之间的结合面积，提高了钢板、合金薄膜层和铜合金板之间的结合强度，延长了滑板的使用寿命。

作为优选，所述花纹凸出钢板内，增大了钢板、合金薄膜层和铜合金板之间的结合面积，提高了钢板、合金薄膜层和铜合金板之间的结合强度，延长了滑板的使用寿命。

本发明提供的高强度钢基铜合金滑板，具有如下优点：包括基层钢板、铜合金板和设置在基层钢板与铜合金板之间的合金薄膜层，所述铜合金板、合金薄膜层与钢板通过离子渗透法结合在一起，所述钢板上还设有至少一条用于提高钢板与合金薄膜层结合强度的结合槽；钢板与合金薄膜层、合金薄膜层与铜合金板，其原子相互交换，同时铁原子穿过薄膜与铜原子交换，或铜原子穿过薄膜与铁原子交换，使得铜合金板通过离子渗透法与钢板结合在一起，所述钢板上还设有至少一条用于提高钢板与铜合金板结合强度的结合槽；通过采用离子渗透法并设置结合槽使钢板与铜合金板结合在一起，使滑板既保持了原整体铜合金滑板减磨，耐磨的优点，又因钢板与铜合金有极强的结合力，样品实测结合强度大于200Mpa，在做结合强度破坏试验时，导致铜合金层损坏后结合面仍然未遭破坏，因此，结合强度大于铜合金本身强度；滑板具有抗冲击力强，承载能力大的优点，而且铜合金更加致密，表面更加耐磨；滑板表面硬度实测平均大于230HB，最高超过240HB；同时滑板制造成本低，节约90％～95％以上的贵重金属，大大降低了滑板的使用成本且使滑板具有良好的通用性能。

附图说明

附图1为本发明高强度钢基铜合金滑板第一种结构结合处的断面图；