[发明专利]耐磨耐蚀多元锰铝青铜钎焊合金及其制备方法

说明书

本发明属于合金制造领域，具体涉及一种耐磨耐蚀多元锰铝青铜钎焊合金及其制备方法。耐磨耐蚀多元锰铝青铜钎焊合金包括下述重量组分：Al:7‑10％；Mn:8‑11％；Fe:1.5‑3.0％；Ni:1.5‑2.5％；B:0.005‑0.03％；Y:0.05‑0.1％；La:0.08‑0.20％B,Y,La三种元素之间的重量比在1：10：15‑1：3：6之间，其它杂质≤0.5％。余量Cu。本发明采用由Al、Mn、Fe、Ni、B、Y、La以及Cu组成，浇注温度等于或低于1050℃，机械性能良好。本发明合金材料用于液压支架中缸内壁熔覆，表面光亮，变形少，硬度HB240以上，耐磨，耐蚀良好，至今运转已是原材料2倍的寿命，仍在正常使用。

技术领域

本发明属于合金制造领域，具体涉及一种耐磨耐蚀多元锰铝青铜钎焊合金及其制备方法。

背景技术

目前在汽缸，轴承，阀门，轧辊等之上使用的耐磨铜件及其钎焊材料要适应高温、多粉尘、大负荷，有腐蚀、磨损等的苛刻环境。所用材料一般为铝青铜(如ZQAL9-4,成分为Al:8-10％,Fe:2-4％,其余为Cu)，锡青铜(如ZQSn10-1,成分为Sn:9-11％,P:0.6-1.2％,其余为Cu)等。ZQAL9-4合金的干磨系数高、导热性能差，在环境介质中易发生“脱铝”腐蚀，致使其使用寿命低。而ZQSn10-1的强度和韧性较低，在润滑不良的情况下，耐磨性也大大降低。使用ZCuAl8Mn13Fe3Ni2合金(Mn:11.5-14％,Al7-8.5％,Fe:2.5-4％,Ni:1.8-2.5％,其余为Cu),其耐磨性，耐腐蚀性等满足不了上述苛刻环境条件。另外现有的熔炼工艺产生的氧化夹杂较多，组织粗大，影响获得优良的力学性能。

专利CN1239148A高锰铝青铜及处理方法，其特征在于：该材料的化学成分组成是(重量％)Cu:65-85％,Mn:10-18％,Al5.0-9.0％,Ni:1.0-3.0％,Fe:2.0-4.0％,Ti:0.01-1.0％,Re:0.2-0.5％.经过热处理，加热到850℃±10℃，保温时间为40分钟，淬火。然后在200±10℃回火。机械性能，σb＝765Mpa,δ₅＞4,a_k＝140j/cm² HB＝180-230；如堆焊之后成铸造状态，其强度和硬度会要小很多。另外上专利合金没有耐磨，耐蚀实验效果数据，显示不出这方面的优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨耐蚀多元锰铝青铜钎焊合金及其制备方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种耐磨耐蚀多元锰铝青铜钎焊合金,包括下述重量组分：Al:7-10％；Mn:8-11％；Fe:1.5-3.0％；Ni:1.5-2.5％；B:0.005-0.03％；Y:0.05-0.1％；La:0.08-0.20％，B,Y,La三种元素之间的重量比在1：10：15-1：3：6之间，其它杂质≤0.5％。余量Cu。

本申请还包括一种所述的耐磨耐蚀多元锰铝青铜钎焊合金的制备方法，包括下述步骤：

①装料：将干燥木炭置坩埚底部，按Cu:Mn≤2的比例，同时加阴极铜和电解锰，炉料要严实；

②送电升温，加大功率使炉料快速熔化，炉料熔化后，继续升温至1300-1350℃后加铁，镍压入炉中使其熔化，保温15-20分钟使铁，镍熔化充分，再搅拌金属液；

③之后断电，并加剩余的铜，降温保持在1050-1100℃，加铝，并将铝-硼，钇和镧用铜箔包好，用石墨棒压入金属液中搅拌熔化；

④将温度升至1100-1150℃，保温，通氩气10分钟；进行炉前成分分析；