一种滑动轴承用铝合金及其制备方法与流程

1.本发明属于铝合金材料的技术领域，具体涉及一种滑动轴承用铝合金及其制备方法。


背景技术：

2.以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。
3.传统轴承用合金材料为巴氏合金和铜基合金；巴氏合金的价格较贵，且力学性能较低，通常是采用铸造的方法将其镶铸在钢(08钢)的轴瓦上形成双金属轴承使用；铜基合金具有较好的导电、导热性能，切削性能较差，抗应力松弛性能较差，轴容易被损害。随着科学技术的发展，滑动轴承的工作环境越来越复杂，现有技术中也越来越多的将铝基材料用于滑动轴承中，但同时对于铝基滑动轴承材料的耐高温、耐腐蚀等特性的要求也越来越高，尤其是强度和韧性方面，有待进一步加强。


技术实现要素：

4.为了解决铝基滑动轴承材料的强度和韧性不够优异的问题，本发明提供了一种滑动轴承用铝合金及其制备方法，提高了铝合金的铸造性能。
5.本发明提供的滑动轴承用铝合金，包括如下重量百分比的元素成分：si：7
‑
8％，zn：0.1
‑
0.4％，fe：0.1
‑
0.3％，mn：0.2
‑
0.3％，re：0.4
‑
1.0％，余量为al。
6.进一步的，所述滑动轴承用铝合金，包括如下重量百分比的元素成分：si：7％，zn：0.3％，fe：0.2％，mn：0.3％，re：0.6％，余量为al。
7.上述滑动轴承用铝合金的制备方法包括如下步骤：
8.(1)配料：
9.将si、zn、fe、mn、al、re按上述重量比例进行称重备料；
10.(2)合金化：
11.将称重后的si、zn、fe、mn、al、re置入熔炼炉内进行熔炼，搅拌均匀，制成铝合金液；
12.(3)除渣：
13.采用99％纯度的n2与粉末状精炼剂混合吹入铝合金液中进行除渣；
14.(4)静置：
15.将精炼后的铝合金液在静置炉内静置；
16.(5)铸造：
17.将静置后的的铝合金液进行除气处理，铸造冷却后得到铝合金铸棒；
18.(6)均匀化退火：
19.将铝合金铸棒放入均匀化炉内进行均匀化退火；
20.(7)冷却：
21.将均匀化退火后的铝合金铸棒从炉内转入冷却室中，冷却后，即制成本发明滑动轴承用铝合金。
22.进一步的，所述步骤(2)中，熔炼温度为765
‑
770℃，熔炼时间为10
‑
15min。
23.进一步的，所述步骤(3)中，粉末状精炼剂为四氟化硅。
24.进一步的，所述步骤(4)中，静置时间为30
‑
45min，静置炉温度为735
‑
745℃。
25.进一步的，所述步骤(5)中，除气处理为将99％纯度的ar吹入铝合金液中进行除气。
26.进一步的，所述步骤(6)中，退火温度为500
‑
520℃，保温时间为3
‑
4h。
27.本发明的有益效果在于：
28.本发明提供的滑轮轴承用铝合金，为了提高合金的铸造性能，降低锌对铁的反应能力，减少对铁质材料的侵蚀，调整锌的重量百分比，增加流动性，细化晶粒，引起固溶强化，提高了机械性能。
29.本发明提供的滑轮轴承用铝合金，在铝合金液中加入了硅元素，提高了铝液的流动性；加入了锰元素，提高了铝合金的耐热性；加入了铼元素，细化了晶粒，提高了固溶强化作用，使滑动轴承用铝合金强度的韧性加强。通过加入其它的元素以及进行合理的配比，本发明得到的铝合金实现了良好的铸造性能，适用于滑动轴承。
30.本发明提供的滑动轴承用铝合金的制备方法，操作简单，成本较低，选定了合适的步骤及参数，使材料之间相互结合发挥出了最好的作用，具有很好的应用价值。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
32.实施例1
33.本发明的铝合金，按重量百分比计算由以下元素成分组成：si：7％，zn：0.3％，fe：0.2％，mn：0.3％，re：0.6％，余量为al。
34.上述滑动轴承用铝合金的制备方法包括如下步骤：
35.(1)将si、zn、fe、mn、al、re按上述重量比例进行称重备料；
36.(2)将称重后的si、zn、fe、mn、al、re置入熔炼炉内进行熔炼，保持温度765℃，熔炼15min，搅拌均匀，制成铝合金液；
37.(3)采用99％纯度的n2与四氟化硅混合吹入铝合金液中进行除渣；
38.(4)将精炼后的铝合金液在静置炉内静置45min，静置炉内的温度在740℃；
39.(5)将99％纯度的ar吹入铝合金液中进行除气处理，铸造冷却后得到铝合金铸棒；
40.(6)将铝合金铸棒置入均匀化炉内进行均匀化退火，退火温度为500℃，保温3h；
41.(7)将均匀化退火后的铝合金铸棒从炉内转入冷却室中，冷却后，即制成滑动轴承用铝合金。
42.对比例1
43.该对比例的滑动轴承用铝合金不加入re元素，其它均与实施例1相同。
44.实施例2
45.本发明的铝合金，按重量百分比计算由以下元素成分组成：si：8％，zn：0.4％，fe：0.3％，mn：0.2％，余量为al。
46.上述滑动轴承用铝合金的制备方法包括如下步骤：
47.(1)将si、zn、fe、mn、al、re按上述重量比例进行称重备料；
48.(2)将称重后的si、zn、fe、mn、al、re置入熔炼炉内进行熔炼，保持温度770℃，熔炼10min，锌和硅形成合金，制成铝合金液；
49.(3)采用99％纯度的n2与四氟化硅混合吹入铝合金液中进行除渣；
50.(4)将精炼后的铝合金液在静置炉内静置40min，并保持静置炉内的温度在735℃；
51.(5)将99％纯度的ar吹入铝合金液中进行除气处理，铸造冷却后得到铝合金铸棒；
52.(6)将铝合金铸棒置入均匀化炉内进行均匀化退火，退火温度为510℃，保温4h；
53.(7)将均匀化退火后的铝合金铸棒从炉内转入冷却室中，冷却后，即制成本发明滑动轴承用铝合金。
54.对比例2
55.该对比例的滑动轴承用铝合金不加入zn元素，其它均与实施例2相同。
56.对实施例1
‑
2和对比例1
‑
2的滑动轴承用铝合金进行布氏硬度计测试，测试结果如表1所示。
57.表1
‑
滑动轴承用铝合金硬度测试结果
[0058][0059][0060]
通过表1可以看出，实施例1
‑
2的滑动轴承用铝合金的硬度明显优于对比例1
‑
2的滑动轴承用铝合金硬度，说明适当增加zn的重量百分比以及在滑动轴承用铝合金中掺有re元素能够提高铝合金的硬度。
[0061]
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。