[发明专利]铝基减摩复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金复合材料领域，具体涉及一种铝基减摩复合材料及其制备方法。

背景技术

铝基复合材料，因其密度小、价格低、耐腐蚀等优点，引起了人们极大的兴趣，已经应用于汽车、家电、农业机械、精密机械等各种行业。因铝基材料固有的压溃强度低的缺点，现有技术研制出通过在铝基材料中添加了Cu、Mg、Sn、Si、Ni、Mn等元素，从而提高其压溃强度。但多种元素的加入制得的铝基材料多孔，表面粗糙，易从表面开始磨损，这样的材料在制成零件时，摩擦力大，不利于应用于诸如轴承等工业领域。因此，对铝基复合材料的综合性能有待进一步研究。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种铝基减摩复合材料及其制备方法，该复合材料在维持原有机械性能的同时具有较低的磨损率。

本发明的技术方案：

铝基减摩复合材料，含有以下质量百分含量的组分：Cu4.6～5.8％，Zn1.2～3.8％，Si1.0～3.6％，Sn0.3～0.8％，Mn0.02～0.07％，Mo2.4～2.7％，Mg2.0～2.6％，Ni0.5～0.7％，B0.1～0.4％，余量为Al。

优选的，含有以下质量百分含量的组分：Cu5.2～5.4％，Zn2.4～3.0％，Si3.0～3.4％，Sn0.5～0.7％，Mn0.04～0.06％，Mo2.5～2.6％，Mg2.3～2.5％，Ni0.6％，B0.2～0.3％，余量为Al。

更优选的，含有以下质量百分含量的组分：Cu5.3％，Zn2.6％，Si3.2％，Sn0.6％，Mn0.05％，Mo2.5％，Mg2.4％，Ni0.6％，B0.2％，余量为Al。

铝基减摩复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将各原料投入高速混合机中进行高速混合30～45min，转速为400～550r/min；

(2)将混合物投入球磨机中进行球磨5～6h，球料比为35～40:1，球磨机筒体转速为120～150r/min；

(3)将球磨均匀后的混合物在冷挤压专用的成型模具中进行成型压制，压制压力为460～560MPa；

(4)将烧结炉体内抽真空，调制真空度为10～100KPa，预热温度为500～600℃，将步骤(3)压制的坯体高温烧结，烧结温度为1150～1320℃，烧结时间为10～30min，然后在850～950℃下保温30～60min，用水淬灭，最后在180～220℃下保温回火1～3h，即得铝基减摩复合材料。

步骤(3)中，所述压制压力为520MPa。

有益效果：

本发明制备得到的复合材料在保持现有铝基材料的密度、硬度、压溃强度的同时，磨损率明显降低，表面性能改变，摩擦力降低，产品的损耗也降低。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。

实施例1

铝基减摩复合材料，含有以下质量百分含量的组分：Cu4.6％，Zn1.2％，Si1.0％，Sn0.3％，Mn0.02％，Mo2.4％，Mg2.0％，Ni0.5％，B0.1％，余量为Al。

制备方法，包括如下步骤：

(1)将各原料投入高速混合机中进行高速混合30min，转速为400r/min；

(2)将混合物投入球磨机中进行球磨5h，球料比为35:1，球磨机筒体转速为150r/min；

(3)将球磨均匀后的混合物在冷挤压专用的成型模具中进行成型压制，压制压力为460MPa；

(4)将烧结炉体内抽真空，调制真空度为10KPa，预热温度为600℃，将步骤(3)压制的坯体高温烧结，烧结温度为1150℃，烧结时间为30min，然后在850℃下保温60min，用水淬灭，最后在180℃下保温回火3h，即得铝基减摩复合材料。

实施例2

铝基减摩复合材料，含有以下质量百分含量的组分：Cu5.2％，Zn2.4％，Si3.0％，Sn0.5％，Mn0.04％，Mo2.5％，Mg2.3％，Ni0.6％，B0.2％，余量为Al。

制备方法，包括如下步骤：

(1)将各原料投入高速混合机中进行高速混合35min，转速为450r/min；

(2)将混合物投入球磨机中进行球磨5h，球料比为36:1，球磨机筒体转速为140r/min；

(3)将球磨均匀后的混合物在冷挤压专用的成型模具中进行成型压制，压制压力为490MPa；