本發(fā)明涉及自潤(rùn)滑金屬合金領(lǐng)域，具體而言涉及一種自潤(rùn)滑銅合金及制備方法。
背景技術(shù)：
擦零件工作過(guò)程中的潤(rùn)滑是提高零件壽命、保證機(jī)械設(shè)備能夠正常運(yùn)行的關(guān)鍵。潤(rùn)滑是減少摩擦、降低磨損的最為有效的措施，一般的方法是使用潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，但在高溫、真空、高速、低速、重載、不易形成潤(rùn)滑油膜或油膜易失效等惡劣特殊工況條件下，零部件一般不易采用潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑。隨著現(xiàn)代機(jī)器與機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和負(fù)荷的急劇增高，以及由于縫制、食品、制藥等行業(yè)對(duì)安全、衛(wèi)生及防止油污染的要求，研發(fā)具有高耐磨和自潤(rùn)滑性能的新材料及其制備技術(shù)，以適應(yīng)相關(guān)行業(yè)無(wú)油潤(rùn)滑技術(shù)的發(fā)展具有重要的應(yīng)用價(jià)值。常規(guī)鑄造工藝條件下，錫青銅具有明顯的鑄造工藝缺陷，因其有著較大的固液兩相區(qū)，形成縮孔和縮松的傾向比較大，鑄造后，鑄錠質(zhì)量不穩(wěn)定。(1)容易產(chǎn)生顯微縮孔和縮松：錫青銅的結(jié)晶溫度范圍很寬(液固相線最大溫度間隔為160～170℃)，在這樣寬的凝固區(qū)中，樹(shù)枝狀晶交錯(cuò)分布，當(dāng)冷卻速度較小時(shí)，α樹(shù)枝晶幾乎同時(shí)在整個(gè)體積中發(fā)生，補(bǔ)縮通道迅速消失，因而，凝固后期α樹(shù)枝晶間存在的大量顯微空隙很難得到補(bǔ)縮，易產(chǎn)生顯微縮松和縮孔。(2)熱裂傾向大：由于錫青銅為糊狀凝固，鑄件表面結(jié)殼較晚，表面凝固層向中心推進(jìn)較慢，當(dāng)鑄件固態(tài)收縮開(kāi)始時(shí)，鑄件表面凝固層較薄，且枝晶架構(gòu)間尚存在少量液體，因而容易產(chǎn)生晶間裂紋。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種自潤(rùn)滑銅合金材料及制備方法，具有環(huán)保、自潤(rùn)滑效果。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種自潤(rùn)滑銅合金材料，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方成分組成：錫青銅粉末15～20份、銅15～20份，錫5～6份、鉍1～2份、錸1～2份、銀1～2份、三氧化二釤5～10份、、二氟化鈣1～8份、三氧化二鋁2～6份、酒精5～6份、粘結(jié)劑1份。
進(jìn)一步，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方成分組成：錫青銅粉末15份、銅15份，錫5份、鉍1份、錸1份、銀1份、三氧化二釤5份、二氟化鈣1份、三氧化二鋁2份、酒精5份、粘結(jié)劑1份。
進(jìn)一步，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方成分組成：錫青銅粉末20份、銅20份，錫6份、鉍2份、錸2份、銀2份、三氧化二釤10份、二氟化鈣8份、三氧化二鋁6份、酒精6份、粘結(jié)劑1份。
進(jìn)一步，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方成分組成：錫青銅粉末17份、銅17份，錫5份、鉍1份、錸1份、銀2份、三氧化二釤7份、二氟化鈣5份、三氧化二鋁5份、酒精6份、粘結(jié)劑1份。
進(jìn)一步：本發(fā)明制備方法具有如下步驟：
步驟一，將錫青銅粉末、三氧化二釤和二氟化鈣濕混5～6小時(shí)，制成中間粉末1；
步驟二，將銅，錫、鉍、錸、銀干混5～6小時(shí)，制成中間粉末2；
步驟三，將中間粉末1和中間粉末2混合，再加入三氧化二鋁干混7～8小時(shí)，制成中間粉末3；
步驟六，將中間粉末3加入容器1中，再加入粘結(jié)劑，然后加入蒸餾水沒(méi)過(guò)粉末為止，使用電動(dòng)攪拌器攪拌2小時(shí)，攪拌后加入烘箱內(nèi)加熱，加熱溫度100℃加熱時(shí)間1小時(shí)，得到中間粉末4；
步驟七，將中間粉末4干混5～6小時(shí)，制成中間粉末5；
步驟八，中間粉末5進(jìn)行熱浸復(fù)合PTFE，將水浴鍋加熱到50℃～70℃，放入裝有PTFE液體的燒杯中，將燒杯放入水浴鍋中熱浸1.5小時(shí)，將熱浸好的樣品取出，放在烘干箱中120℃烘干制備得復(fù)合材料。本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明的銅合金材料替代了常規(guī)的含鉛耐磨銅合金，是一種具有環(huán)保、自潤(rùn)滑效果的耐磨銅合金材料。
1、本發(fā)明的銅合金材料密度達(dá)到4.71～6.74g/cm3、硬度達(dá)到30～58HV、壓潰強(qiáng)度99～222MPa、摩擦系數(shù)達(dá)到0.15～0.06。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一：
一種自潤(rùn)滑銅合金材料，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方成分組成：錫青銅粉末15～20份、銅15～20份，錫5～6份、鉍1～2份、錸1～2份、銀1～2份、三氧化二釤5～10份、、二氟化鈣1～8份、三氧化二鋁2～6份、酒精5～6份、粘結(jié)劑1份。
實(shí)施例二：
一種自潤(rùn)滑銅合金材料，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方成分組成：錫青銅粉末15份、銅15份，錫5份、鉍1份、錸1份、銀1份、三氧化二釤5份、二氟化鈣1份、三氧化二鋁2份、酒精5份、粘結(jié)劑1份。
實(shí)施例三：
一種自潤(rùn)滑銅合金材料，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方成分組成：錫青銅粉末20份、銅20份，錫6份、鉍2份、錸2份、銀2份、三氧化二釤10份、二氟化鈣8份、三氧化二鋁6份、酒精6份、粘結(jié)劑1份。
實(shí)施例四：
一種自潤(rùn)滑銅合金材料，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配方成分組成：錫青銅粉末17份、銅17份，錫5份、鉍1份、錸1份、銀2份、三氧化二釤7份、二氟化鈣5份、三氧化二鋁5份、酒精6份、粘結(jié)劑1份。
實(shí)施例五：
一種自潤(rùn)滑銅合金材料的制備方法包括如下步驟：
步驟一，將錫青銅粉末、三氧化二釤和二氟化鈣濕混5～6小時(shí)，制成中間粉末1；
步驟二，將銅，錫、鉍、錸、銀干混5～6小時(shí)，制成中間粉末2；
步驟三，將中間粉末1和中間粉末2混合，再加入三氧化二鋁干混7～8小時(shí)，制成中間粉末3；
步驟六，將中間粉末3加入容器1中，再加入粘結(jié)劑，然后加入蒸餾水沒(méi)過(guò)粉末為止，使用電動(dòng)攪拌器攪拌2小時(shí)，攪拌后加入烘箱內(nèi)加熱，加熱溫度100℃加熱時(shí)間1小時(shí)，得到中間粉末4；
步驟七，將中間粉末4干混5～6小時(shí)，制成中間粉末5；
步驟八，中間粉末5進(jìn)行熱浸復(fù)合PTFE，將水浴鍋加熱到50℃～70℃，放入裝有PTFE液體的燒杯中，將燒杯放入水浴鍋中熱浸1.5小時(shí)，將熱浸好的樣品取出，放在烘干箱中120℃烘干制備得復(fù)合材料。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。