[发明专利]固体润滑颗粒在金属合金基体中的受控分布

权利要求书

1.一种制造用于压缩机部件的支承磨损表面的方法，所述方法包括：

将铜合金材料预热至大于等于970℃至小于等于990℃的温度以形成半固态预热铜合金材料；

将多个固体润滑剂颗粒引入所述半固态预热铜合金材料中以形成掺和物；

将所述多个固体润滑剂颗粒和所述铜合金材料的掺和物加热至大于等于1050℃至小于等于1100℃的温度使得铜合金熔化而处于液态，其中，被熔化的铜合金材料具有第一密度，并且所述多个固体润滑剂颗粒具有第二密度，其中，所述第一密度与所述第二密度之间相差大于等于25％；

将所述掺和物混合并冷却至大于等于940℃至小于等于970℃的温度，使得所述被熔化的铜合金材料冷却以形成半固态浆料掺和物，其中，所述多个固体润滑剂颗粒以大于等于所述半固态浆料掺和物的总体积的10体积％至小于等于30体积％存在于所述半固态浆料掺和物中；

在压力下将所述半固态浆料掺和物注入模具中；以及

使所述半固态浆料掺和物固化以形成固体部件，所述固体部件具有分布在所述铜合金材料的基体内的所述多个固体润滑剂颗粒，所述固体部件具有按体积计小于等于10％的孔隙率，其中，所述多个固体润滑剂颗粒沿着所述固体部件的至少一个支承磨损表面存在。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个固体润滑剂颗粒沿着所述至少一个支承磨损表面均质地分布。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个固体润滑剂颗粒包括镍包覆的石墨颗粒。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个固体润滑剂颗粒的平均粒度分布为：大于等于90重量％的固体润滑剂颗粒通过170目数的网孔但被325目数的网孔拦住。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在大于等于940℃至小于等于970℃的温度下发生所述注入。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述混合并冷却之后得到的所述半固态浆料掺和物具有大于等于30体积％的固体至小于等于65体积％的固体。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铜合金材料包括：

以大于等于所述铜合金材料的0重量％至小于等于10重量％存在的锡；

大于等于所述铜合金材料的0重量％至小于等于6重量％的铋；

大于等于所述铜合金材料的0重量％至小于等于5重量％的镍；

大于等于所述铜合金材料的0重量％至小于等于15重量％的铝；

大于等于所述铜合金材料的0重量％至小于等于10重量％的铁；

大于等于所述铜合金材料的0重量％至小于等于20重量％的锌；

小于等于所述铜合金材料的2重量％的其余的其他少量元素；以及

所述铜合金材料中的剩余部分是铜。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在加热之前，首先将所述铜合金材料的固体锭分成多个块并预热所述多个块以形成半固态铜合金材料，并且将所述多个固体润滑剂颗粒引入所述半固态铜合金材料中以形成所述掺和物。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个固体润滑剂颗粒包括镍包覆的石墨颗粒，并且在所述引入之前，所述方法还包括将所述镍包覆的石墨颗粒预热至小于等于400℃的温度并且随后将所述多个固体润滑剂颗粒引入半固态铜合金材料中以形成所述掺和物。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铜合金材料的到达大于等于970℃至小于等于990℃的温度的所述预热持续大于等于30秒至小于等于3分钟。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掺和物被加热至大于等于1050℃至小于等于1100℃的温度并持续大于等于30秒至小于等于3分钟。