本發(fā)明屬于合金領(lǐng)域，具體而言涉及一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料。

背景技術(shù)：
機(jī)械設(shè)備的活動(dòng)部件失效的原因絕大多數(shù)都是因?yàn)槟Σ?、磨損造成的。據(jù)統(tǒng)計(jì)：能源的1/2消耗于磨損，材料的80％失效于磨損。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械設(shè)備中有滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)部分在不同的幾近苛刻的工況條件下，對(duì)磨擦部件的極限允許載荷，滑(滾)動(dòng)速度，工作溫度及長(zhǎng)期無故障工作時(shí)間等材料性能要求愈來愈高。在許多情況下，無潤(rùn)滑磨擦類型已取代油的流體磨擦與邊界磨擦類型。為了解決材料過早失效的嚴(yán)重問題，材料科學(xué)工作者在不斷地開發(fā)新的耐磨材料的同時(shí)也極力地在利用并提高材料本身的自潤(rùn)滑性能，以期把摩擦系數(shù)及磨損量降至最低值，以此來達(dá)到材料耐磨損的目的。在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)中，減磨的耐磨材料幾十年來已有相當(dāng)?shù)陌l(fā)展，主要有以下幾類：①石墨鋼，這些石墨并非是在冶煉后凝固時(shí)形成，而是在鑄件于高溫石墨化退火時(shí)所獲得的。②含磷和其他合金鑄鐵。③以有色金屬為基的合金。④采用粉末冶金方法所制備的耐摩擦材料。該方法是將一種或幾種有一定粒度并有一定形狀的金屬粉末與改善磨擦性能的固體粉末添加劑經(jīng)混合均勻后再壓制或燒結(jié)成形。⑤采用表面改性處理使表面硬度提高。如滲碳、滲氮、氰化、低溫滲硫等方法。上述方法與材料雖然可以通過冶煉或燒結(jié)后再進(jìn)行熱處理的方法獲得一定的耐摩擦性能，但它們的機(jī)械性能較低，使用范圍窄，有的材料成本昂貴，難以廣泛使用。表面處理工藝不但能源消耗大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，而且生產(chǎn)工藝復(fù)雜，還要相應(yīng)的成套設(shè)備，且難以控制產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，該鐵基合金材料具有很高的自潤(rùn)滑性及高的耐磨性，特別適用于軸瓦、軸套、汽缸套、氣門座、活塞環(huán)、浮動(dòng)軸承、導(dǎo)筒、曲軸、鏈桿等在磨損工況條件下工作的機(jī)械部件。具體的，本發(fā)明涉及一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，其特征在于，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、鋁、硫以及稀土元素。在本發(fā)明一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述的一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、鋁、硫以及稀土元素，各組分的重量百分比為：鈦0.5-1.5％，碳0.5-5.0％，鉻0.15-2.5％，鋅1.5-2.5％，錳0.5-1.5％，鎳1.2-2.0％，鋁1.5-2.5％，硫0.5-3.5％，稀土元素0.10-0.50％，余量為鐵。在本發(fā)明一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述的一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，其中稀土元素為釹和鑭。優(yōu)選地，稀土元素中釹和鑭的配比為1:3。在本發(fā)明一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述的一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、鋁、硫以及稀土元素，各組分的重量百分比為：鈦0.5-1.5％，碳0.5-5.0％，鉻0.15-2.5％，鋅1.5-2.5％，錳0.5-1.5％，鎳1.2-2.0％，鋁1.5-2.5％，硫0.5-3.5％，稀土元素0.10-0.50％，余量為鐵，稀土元素為釹和鑭，并且釹和鑭的配比為1:3。在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述的一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、鋁、硫以及稀土元素，各組分的重量百分比為：鈦1％，碳3.0％，鉻2.0％，鋅1.5％，錳1.0％，鎳1.2％，鋁1.5％，硫1.5％，稀土元素0.3％，余量為鐵，稀土元素為釹和鑭，并且釹和鑭的配比為1:3。在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述的一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、鋁、硫以及稀土元素，各組分的重量百分比為：鈦1.5％，碳2.5％，鉻1.5％，鋅2.0％，錳1.2％，鎳1.5％，鋁2.0％，硫2.0％，稀土元素0.4％，余量為鐵，稀土元素為釹和鑭，并且釹和鑭的配比為1:3。在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述的一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、鋁、硫以及稀土元素，各組分的重量百分比為：鈦0.5％，碳4.0％，鉻2.5％，鋅2.5％，錳1.5％，鎳2.0％，鋁2.5％，硫3.5％，稀土元素0.5％，余量為鐵，稀土元素為釹和鑭，并且釹和鑭的配比為1:3。本發(fā)明另一方面提供所述的自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料的用途，應(yīng)用于軸瓦、軸套、汽缸套、氣門座、活塞環(huán)、浮動(dòng)軸承、導(dǎo)筒、曲軸、鏈桿以及機(jī)床滑道。本發(fā)明的鐵基合金材料可以采用普通的生產(chǎn)設(shè)備按照常規(guī)的方法制備，具體步驟可以包括：(1)按照組成成分和各成分的含量，計(jì)算并稱取各原料的用量；(2)熔煉：將鐵裝入中頻電爐升溫熔化；全部熔化后加入其他合金原料；(3)澆鑄：將合金液進(jìn)一步脫氧；鎮(zhèn)靜；澆鑄成型；快速冷卻；(4)熱處理：脫模成型鑄件實(shí)施緩冷；緩冷后工件實(shí)施12小時(shí)以上高溫退火處理，即得鐵基合金材料。優(yōu)選的，步驟(2)中當(dāng)溫度達(dá)1600℃時(shí)加入合金原料；步驟(3)中所述鎮(zhèn)靜的時(shí)間優(yōu)選為1-2分鐘；所述澆鑄成型優(yōu)選是當(dāng)溫度達(dá)到1580時(shí)進(jìn)行澆鑄成型；步驟(4)中所述的退火處理優(yōu)選為采用860℃高溫退火處理。稀土元素是一種有效的變質(zhì)劑，它可以細(xì)化晶粒、凈化晶介、改變鋼中夾雜物的形態(tài)和分布，對(duì)提高韌性、抗彎強(qiáng)度、硬度都有益處，它是一種提高綜合性能的元素。本發(fā)明的鐵基合金材料具有很高的自潤(rùn)滑性及高的耐磨性，特別適用于軸瓦、軸套、汽缸套、氣門座、活塞環(huán)、浮動(dòng)軸承、導(dǎo)筒、曲軸、鏈桿等在磨損工況條件下工作的機(jī)械部件。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1：一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、鋁、硫以及稀土元素，各組分的重量百分比為：鈦1％，碳3.0％，鉻2.0％，鋅1.5％，錳1.0％，鎳1.2％，鋁1.5％，硫1.5％，稀土元素0.3％，余量為鐵，稀土元素為釹和鑭，并且釹和鑭的配比為1:3。實(shí)施例2：一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、鋁、硫以及稀土元素，各組分的重量百分比為：鈦1.5％，碳2.5％，鉻1.5％，鋅2.0％，錳1.2％，鎳1.5％，鋁2.0％，硫2.0％，稀土元素0.4％，余量為鐵，稀土元素為釹和鑭，并且釹和鑭的配比為1:3。實(shí)施例3：一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、鋁、硫以及稀土元素，各組分的重量百分比為：鈦0.5％，碳4.0％，鉻2.5％，鋅2.5％，錳1.5％，鎳2.0％，鋁2.5％，硫3.5％，稀土元素0.5％，余量為鐵，稀土元素為釹和鑭，并且釹和鑭的配比為1:3。對(duì)比例1：一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、鋁、硫各組分的重量百分比為：鈦1％，碳3.0％，鉻2.0％，鋅1.5％，錳1.0％，鎳1.2％，鋁1.5％，硫1.5％，稀土元素0.3％，余量為鐵。對(duì)比例2：一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、鋁、硫以及稀土元素，各組分的重量百分比為：鈦1％，碳3.0％，鉻2.0％，鋅1.5％，錳1.0％，鎳1.2％，鋁1.5％，硫1.5％，稀土元素0.3％，余量為鐵，稀土元素為釹和鈰，并且釹和鈰的配比為1:3。對(duì)比例3：一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、錳、鎳、鋁、硫以及稀土元素，各組分的重量百分比為：鈦1％，碳3.0％，鉻2.0％，錳1.0％，鎳1.2％，鋁1.5％，硫1.5％，稀土元素0.3％，余量為鐵，稀土元素為釹和鑭，并且釹和鑭的配比為1:3。對(duì)比例4：一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、硫以及稀土元素，各組分的重量百分比為：鈦1％，碳3.0％，鉻2.0％，鋅1.5％，錳1.0％，鎳1.2％，硫1.5％，稀土元素0.3％，余量為鐵，稀土元素為釹和鑭，并且釹和鑭的配比為1:3。對(duì)比例5：一種自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料，包括鈦、鐵、碳、鉻、鋅、錳、鎳、鋁、硫以及稀土元素，各組分的重量百分比為：鈦1％，碳3.0％，鉻2.0％，鋅1.5％，錳1.0％，鎳1.2％，鋁1.5％，硫1.5％，稀土元素0.3％，余量為鐵，稀土元素為釹和鑭，并且釹和鑭的配比為2:3。實(shí)施例4：本發(fā)明自潤(rùn)滑稀土鐵基合金材料的性能檢測(cè)將實(shí)施例1-3以及對(duì)照例1-5的合金材料在20℃時(shí)進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果列入表1。表1本發(fā)明合金材料的性能摩擦系數(shù)(f)抗拉強(qiáng)度(MPa)HB實(shí)施例10.081210405實(shí)施例20.081200400實(shí)施例30.081210405對(duì)比例10.14850350對(duì)比例20.101080380對(duì)比例30.14950355對(duì)比例40.14980345對(duì)比例50.101105375