專利名稱：用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)軸瓦材料，尤其是涉及一種以Cu-Sn-P為合金的雙金屬軸瓦材料，它主要用于制造大功率、高轉(zhuǎn)速汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的軸瓦、襯套等，本發(fā)明還涉及該用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
隨著科技進(jìn)步和汽車保有量的日益增加，汽車軸瓦材料的更新?lián)Q代速度正在加快，汽車的環(huán)保性能被廣為關(guān)注。大功率、高轉(zhuǎn)速汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常采用銅鉛雙金屬軸瓦材料(CuPb10Sn10)，由于其制造工藝成熟被廣泛使用。但是銅鉛合金成分中含鉛量一般都在10％-30％，這不僅在生產(chǎn)過程中影響環(huán)境和員工的健康，而且在使用中和廢棄后，重金屬鉛對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染。因此，這種材料將逐步被淘汰出局。磷青銅雙金屬材料，合金層中不含鉛，其性能可以滿足大功率、高轉(zhuǎn)速汽車發(fā)動(dòng)機(jī)軸瓦材料的要求。該材料合金組分中含有較高的磷，通常的燒結(jié)工藝，不能解決合金層與鋼背結(jié)合的牢固性和磷在燒結(jié)過程中揮發(fā)的問題。因此，如何研制出性能良好又不含鉛的汽車軸瓦材料，是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)共同關(guān)心和急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能滿足大功率、高轉(zhuǎn)速汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需要的、具有強(qiáng)度高、耐磨性能好、有利于環(huán)境保護(hù)、有利于提高汽車運(yùn)行質(zhì)量的用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供該用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材的生產(chǎn)工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材，在鋼板表面燒結(jié)有合金層，所述的合金層的成分按重量計(jì)為錫(Sn)5.5％～7％、磷(P)0.1％～0.4％、鋅(Zn)0.05～0.8％、銅(Cu)為91.3％～94％。
所述的合金層的雜質(zhì)總和按重量計(jì)為合金層總量的0～0.5％，鎳(N)0～0.2％、鐵(Fe)0～0.05％、鉛(Pb)0～0.2％，雜質(zhì)元素中砷、銻、鉍的份額都不能超過0.002％。
鋼板選用St37-2G、St12、spcc牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板，也可以根據(jù)用戶要求選用其它牌號(hào)的鋼板。
生產(chǎn)本用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材的工藝流程為鋼板進(jìn)行除油、去銹、鍍銅或不鍍銅的前處理——鋼板改軋校平——鋪粉初燒——初軋校平——復(fù)燒——精軋校平。
本發(fā)明生產(chǎn)工藝的初燒溫度一般為800℃～910℃，最好為840℃～870℃；復(fù)燒溫度一般為840℃～920℃，最好為870℃～890℃。
采用上述技術(shù)方案的用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材及其生產(chǎn)工藝，與現(xiàn)有銅鉛雙金屬軸瓦材料相比，具有強(qiáng)度高，疲勞強(qiáng)度＞150Mpa，耐磨性能好，磨損率為1.3×10-10kg/N.m，尤其是材料中不含鉛，有利于提高汽車運(yùn)行質(zhì)量，減少了對(duì)環(huán)境的污染。
綜上所述，本發(fā)明是一種能滿足大功率、高轉(zhuǎn)速汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需要的、具有強(qiáng)度高、耐磨性能好、有利于環(huán)境保護(hù)、有利于提高汽車運(yùn)行質(zhì)量的用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材及其生產(chǎn)工藝。


附圖為本發(fā)明的實(shí)施例生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1參見附圖。
1.鋼板準(zhǔn)備選用St37-2G牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板，將大張鋼板剪成一定幾何尺寸的條料，進(jìn)行去油、除銹表面處理；2.鋼板的改軋校平，將鋼板改軋至所要求的厚度并校平；3.鋪粉初燒，把化學(xué)成分按重量為錫(Sn)5.5％，磷(P)0.2％，鋅(Zn)0.3％，鎳(Ni)0.2％，鐵(Fe)0.05％，鉛(Pb)0.2％，銅(Cu)為93.05％，雜質(zhì)總和0.5％的合金粉末均勻地鋪放在已校平的鋼板上，并送入溫度為870℃履帶式連續(xù)燒結(jié)爐中，在氣體保護(hù)下進(jìn)行初燒，使Cu-Sn-P合金粉末燒結(jié)在鋼板上成為合金層；4.初軋校平，把初燒后的材料在精密冷軋機(jī)上進(jìn)行冷軋，提高初燒后合金層的密度；5.復(fù)燒，將初軋校平的板料，在880℃的溫度下，進(jìn)行復(fù)燒，使合金層進(jìn)一步致密，提高與鋼背之間的結(jié)合強(qiáng)度，以增加材料的強(qiáng)度和耐磨性能；6.精軋校平，通過精軋進(jìn)一步提高合金層的密度，達(dá)到最終要求的用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材的厚度和厚度公差。
實(shí)施例2選用St37-2G牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板進(jìn)行去油、除銹、鍍銅表面處理，把化學(xué)成分按重量為錫(Sn)7％，磷(P)0.3％，鋅(Zn)0.05％，銅(Cu)為91.3％，其余為雜質(zhì)的合金粉末均勻地鋪放在已校平的鋼板上，并送入溫度為860℃履帶式連續(xù)燒結(jié)爐初燒，將初軋校平的板料在890℃的溫度下進(jìn)行復(fù)燒。其余生產(chǎn)工藝同例1。
實(shí)施例3選用St12牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板，把化學(xué)成分按重量為錫(Sn)7％，磷(P)0.1％，鋅(Zn)0.8％，銅(Cu)為92.35％，其余為雜質(zhì)的合金粉末均勻地鋪放在已校平的鋼板上，并送入溫度為870℃履帶式連續(xù)燒結(jié)爐初燒，將初軋校平的板料在890℃的溫度下進(jìn)行復(fù)燒。其余生產(chǎn)工藝同例1。
實(shí)施例4選用spcc牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板進(jìn)行去油、除銹、鍍銅表面處理，把化學(xué)成分按重量為錫(Sn)5.5％，磷(P)0.25％，鋅(Zn)0.3％，銅(Cu)為93.85％，其余為雜質(zhì)的合金粉末均勻地鋪放在已校平的鋼板上，并送入溫度為840℃履帶式連續(xù)燒結(jié)爐初燒，將初軋校平的板料在900℃的溫度下進(jìn)行復(fù)燒。其余生產(chǎn)工藝同例1。
實(shí)施例5選用St37-2G牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板，把化學(xué)成分按重量為錫(Sn)5.6％，磷(P)0.1％，鋅(Zn)0.1％，銅(Cu)為94％，其余為雜質(zhì)的合金粉末均勻地鋪放在已校平的鋼板上，并送入溫度為800℃履帶式連續(xù)燒結(jié)爐初燒，將初軋校平的板料在920℃的溫度下進(jìn)行復(fù)燒。其余生產(chǎn)工藝同例1。
實(shí)施例6選用St37-2G牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板，把化學(xué)成分按重量為錫(Sn)7％，磷(P)0.4％，鋅(Zn)0.2％，銅(Cu)為92.10％，其余為雜質(zhì)的合金粉末均勻地鋪放在已校平的鋼板上，并送入溫度為910℃履帶式連續(xù)燒結(jié)爐初燒。將初軋校平的板料在870℃的溫度進(jìn)行復(fù)燒。其余生產(chǎn)工藝同例1。
權(quán)利要求
1.一種用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材，包括鋼板，其特征是在鋼板表面燒結(jié)有合金層，所述的合金層的成分按重量計(jì)為錫5.5％∽7％、磷0.1％∽0.4％、鋅0.05％∽0.8％、銅91.3％∽94％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材，其特征是所述的合金層的雜質(zhì)總和按重量計(jì)為合金層總量的0％∽0.5％，其中鎳0％∽0.2％、鐵0％∽0.05％、鉛0％∽0.2％，雜質(zhì)元素中砷、銻、鉍的份額都不超過0.002％。
3.生產(chǎn)權(quán)利要求1所述的用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材的生產(chǎn)工藝，其特征是其流程為鋼板進(jìn)行除油、去銹、鍍銅或不鍍銅的前處理——鋼板改軋校平——鋪合金粉——初燒——初軋校平——復(fù)燒——精軋校平；其中初燒溫度為800℃∽910℃；復(fù)燒溫度為840℃∽920℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材的生產(chǎn)工藝，其特征是初燒溫度為840℃∽870℃；復(fù)燒溫度為870℃∽890℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材，在鋼板表面燒結(jié)有合金層，所述的合金層的成分按重量計(jì)為錫 5.5％～7％、磷 0.1％～0.4％、鋅 0.05％～0.8％、銅 91.3％～94％。其流程為鋼板進(jìn)行除油、去銹、鍍銅或不鍍銅的前處理——鋼板改軋校平——鋪合金粉——初燒——初軋校平——復(fù)燒——精軋校平；其中初燒溫度為800℃～910℃；復(fù)燒溫度為840℃～920℃。本發(fā)明是一種能滿足大功率、高轉(zhuǎn)速汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需要的、具有強(qiáng)度高、耐磨性能好、有利于環(huán)境保護(hù)、有利于提高汽車運(yùn)行質(zhì)量的用于制作軸瓦的磷青銅雙金屬板材及其生產(chǎn)工藝。
文檔編號(hào)C22C9/02GK1664137SQ20051003131
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者李 杰, 陳小平, 蔣文武 申請(qǐng)人:湖南飛碟新材料有限責(zé)任公司