[发明专利]铜合金材料、制备方法及滑动轴承

说明书

本发明公开了一种铜合金材料、制备方法及滑动轴承，涉及铜合金制备的技术领域。该铜合金材料由以下质量百分比的元素组成：Cu 60～65％；Mn 2.5～5.0％；Al 5.0～7.5％；Fe 2.0～4.0％；Pb＜0.1％；Sn≤0.2％；Ni≤0.5％；Si≤0.1％；余量为Zn。该制备方法：A、制备Al‑Mn‑Fe三元中间合金；B、将Cu、Zn、Al‑Mn‑Fe三元中间合金升温熔化后，精炼除渣，取样，调整元素组成至指定质量百分比；C、水平连铸成管材、离心浇注成铸坯，或在720～780℃温度下挤压成型。该滑动轴承采用制备得到的铜合金材料制成。本发明的铜合金材料具有较高的抗拉强度、屈服强度，良好的延伸性且硬度可靠的优点。

技术领域

本发明涉及铜合金制备的技术领域，具体是涉及一种铜合金材料、制备方法及滑动轴承。

背景技术

多元复杂铜合金材料具有优异的综合性能，广泛用于工程机械、汽车等行业。随着这些行业对材料性能要求的不断提高，开发出具有良好的综合性能，如较高的抗拉强度，屈服强度，良好的延伸性，可靠硬度成为当务之急，尤其是在冲击载荷、高温等复杂运用环境中具备较好综合性能的材料。例如：滑动轴承是辊道、起重机、振动机、运输机、挖掘机等工程机械的部件，一般情况下材料为铜合金，为了保证滑动轴承质量和使用寿命，对其强度和耐磨性都有较高的要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种高强度、耐磨性好的铜合金材料、制备方法及滑动轴承，具有较高的抗拉强度、屈服强度，良好的延伸性且硬度可靠。

本发明提供一种铜合金材料，由以下质量百分比的元素组成：

本发明实施例还提供一种上述铜合金材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

A、制备Al-Mn-Fe三元中间合金；

B、按照各元素组成质量百分比提供Cu、Zn、Al-Mn-Fe三元中间合金的来料，升温熔化后，精炼除渣，再升温到1080℃以上，取样，调整元素组成至指定质量百分比；

C、调整温度至1050～1110℃，水平连铸成管材；调整温度至980～1040℃，离心浇注成铸坯；或，

调整温度至1030～1080℃，立式半连铸成铸锭，在720～780℃温度下挤压成型。

在上述技术方案的基础上，步骤A包括如下步骤：

A1、先放部分Al和部分Fe到炉内，升温熔化；

A2、逐步加入剩余Fe，直到全部加完熔化；

A3、升温后，分批加入Mn；

A4、待Mn全部熔化后，加入剩余的Al，升温熔化。

在上述技术方案的基础上，步骤A中，所述Al-Mn-Fe三元中间合金的各元素的质量百分比为Al 45.3％、Mn 29.5％、Fe 25.2％。

在上述技术方案的基础上，步骤A2中，待炉内Fe下降后，逐步加入剩余Fe，直到全部加完熔化后，用钢钎检查炉底有无结壳现象，如果有则继续升温熔化。

在上述技术方案的基础上，步骤A3包括：升温至1250℃，分批加入Mn，并加入助溶剂助熔，用钢钎使之在熔液内搅动以便其快速熔化。

在上述技术方案的基础上，步骤A4之后，还包括如下步骤：

A5、待全部熔化后，在1300～1400℃温度范围内保温20～30min，静置，搅拌除渣；

A6、取样，调整元素组成至指定质量百分比。

在上述技术方案的基础上，步骤B包括如下步骤：