一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，它采用由Mn、Al、Fe、Zn、Ce与Si、B以及Cu组成配料，经熔铸、热锻或热轧加工成形；该合金中各元素的质量百分含量范围为：Mn 8～10％、Al 8～10％、Fe 1.5～2.5％、Zn 1.5～2.5％、Ce 0.4～0.8％与Si 0～3％、B 0～0.4％以及Cu余量的技术方案；它克服了巴氏合金疲劳强度低、耐热性能差，以及铜基合金和铝基合金在润滑环境不良时易发生抗咬粘性、顺应性及嵌藏性增高等缺陷，而且解决了铅、镉有毒金属容易产生环境污染等行业传统难题；它具有较高的机械强度和承载能力，适合作机械、冶金、能源、化工等行业中高速、重载、高温、腐蚀介质等复杂工况下的摩擦运动副各零部件理想的高强减摩耐磨材料；如用来制造滑动轴承、蜗轮副、滑块、轴套和传动螺母等零部件。
【技术实现步骤摘要】
一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金
本专利技术涉及一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金。
技术介绍
现有冶金、能源、矿山、交通运输等机械设备中，存在着各类摩擦副，例如：滑动轴 承、齿轮、蜗轮、导轨、传动螺母等，为了提高效率、保持精度，需要减少因相对运动摩擦而产 生的能量损失和磨损，要求摩擦副的材质具有较低摩擦因数和较高耐磨性能。目前，常用的 减摩金属材料主要有巴氏合金、铜基合金和铝基合金。巴氏合金是一种传统的轴承合金材 料，具有良好的减摩性，对轴颈的顺应性、嵌藏性好，抗腐蚀性高，对钢和青铜的粘着性好等 特点；但是巴氏合金的机械强度不高，耐温性较差，使用范围受到限制，主要用于轻载、低速 和低温环境等场合。铜基合金和铝基合金的机械强度较高，具有较好的耐磨性、减摩性、耐 腐蚀性和工艺性好等优点，被广泛用于高速、重载滑动轴承、蜗轮副，轴套和传动螺母等零 件。作为减摩材料的铜基合金和铝基合金中的主要合金元素大多为低熔点锡、铅或镉，在 摩擦过程中软质的锡、铅易均布在摩擦表面上起润滑作用。提高铜合金和铝合金中锡或铅 的含量，合金的抗粘着性、顺应性及嵌藏性增高，但抗疲劳性下降，工艺性恶化，偏析现象增 大；其次，铜基合金和铝基合金中大都含有铅或镉的有毒金属，容易产生环境污染；并且锡 的价格较贵，增大了合金的生产成本。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术的目的在于提供一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，它具有 较高的机械强度和承载能力；在室温?400°C温度范围更具优异的减摩耐磨性能；而且不 含铅、镉等有毒金属，不会污染环境；还具有优良的冷、热成形加工性能；它生产成本低，应 用范围广，易工业化生产，便于普及推广，商业前景广阔。 为了实现上述目的，一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，以质量百分比计包括下述 组分： Mn 8 ?10% Al 8?10% Fe 1. 5?2. 5% Zn 1.5?2. 5% Ce 0. 4?0. 8% 与 Si 0 ?3% B 0 ?0.4% 以及 Cu 余量。 为了实现结构、效果优化，其进一步的措施是。 一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，以质量百分比计包括下述组分： Mn 10% Al 9% Fe 2.5% Zn 2% Ce 0.4% 与 Si 2% B 0. 4% 以及 Cu 余量。 -种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，以质量百分比计包括下述组分： Mn 9% Al 9% Fe 2% Zn 2% Ce 0.7% 以及 Cu 余量。 -种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，它的熔炼温度为1230?1250°C，保温10?15 分钟，浇注温度为1150?1200°C;热锻或热轧初始温度为840?870°C，终锻或终轧温度为 750°C以上。 -种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，它的显微组织为β -Cu3Al固溶体相+Mn5Si3相。 -种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，它的显微组织为β -Cu3Al单相固溶体。 -种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，它的显微硬度值高于309. 3HV2N，抗拉强度高于 587MPa，延伸率大于20. 2 %。 -种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，它在室温下的干摩擦因数小于0. 27,磨损率低 于 I. 63X10_12mV(N.m)。 一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，它在室温油润滑下的摩擦因数小于0. 09,磨损 率低于 9. 92X l(T16mV(N· m)。 一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，它在300°C下的干摩擦因数小于0. 29,磨损率 低于 8.26Xl(T14mV(N.m)。 本专利技术一种高强减摩耐磨猛错青铜合金，它采用由Μη、Al、Fe、Zn、Ce与Si、B以 及Cu组成,经烙铸、热锻或热乳加工成形；该合金中各元素的质量百分含量范围为：Mn8? 10%、A1 8 ?10%、Fe 1.5 ?2·5%、Ζη 1.5 ?2.5%、Ce 0.4 ?0.8% 与 Si 0 ?3%、B O?0. 4%以及Cu余量的技术方案；它克服了巴氏合金疲劳强度低、耐热性能差，以及铜基 合金和铝基合金在润滑环境不良时易发生抗咬粘性、顺应性及嵌藏性增高等缺陷，而且解 决了铅、镉有毒金属容易产生环境污染等行业传统难题。 本专利技术相比现有技术所产生的有益效果： ( I )本专利技术采用由此31、？6、211、(^与5丨、8以及(：11组成，经熔铸、热锻或热轧 加工成形的技术方案；它克服了巴氏合金疲劳强度低、耐热性能差，以及铜基合金和铝基合 金在润滑环境不良时易发生抗咬粘性、顺应性及嵌藏性增高等缺陷，使之具有较低的干摩 擦因数、良好的抗咬粘性； ( II )本专利技术采用由此31、？6、211、(^与5丨、8以及(：11组成，经熔铸、热锻或热轧 加工成形的技术方案；使其具有显著优于ZCuSnlOPl锡青铜和ZSnSbllCu6巴氏合金的减摩 耐磨性能； (III)本专利技术采用由血41、？6、211、〇6与5丨、8以及(：11组成，经烙铸、热锻或热乳加 工成形的技术方案；使其具有用于不同转速、不同载荷及复杂工况条件下的摩擦副材料； (IV)本专利技术采用由此31、？6、211、〇6与5丨、8以及(：11组成，经熔铸、热锻或热轧 加工成形的技术方案；显著提高了机械设备的传动效率、可靠性，节约了能源消耗，延长了 零件的使用寿命； ( V )本专利技术采用由此31、？6、211、〇6与5丨、8以及(：11组成，经熔铸、热锻或热轧 加工成形的技术方案；该合金主要由P-Cu 3Al固溶体相和Mn5Si3相组成，其显微硬度值高 于350. 3HV2N，抗拉强度高于642MPa，延伸率大于20. 2% ;它具有较高的强度和减摩耐磨性 能； (VI)本专利技术采用由此41、？6、211、〇6以及(：11组成，经熔铸、热锻或热轧加工成形 的技术方案；该合金为β -Cu3Al单相固溶体组织，其显微硬度值高于309. 3HV2N，抗拉强度 高于587MPa，延伸率大于30. 6 % ;它具有较高的强度和减摩耐磨性能； (W)本专利技术采用由此31、？6、211、〇6与5丨、8以及(：11组成，经熔铸、热锻或热轧 加工成形的技术方案；它在保证良好的减摩性能前提下，通过调整各合金元素组分的含量， 调配合金的硬度、强度和延伸率，以适应不同对摩材料的要求； (W)本专利技术采用由此31、？6、211、〇6与5丨、8以及(：11组成，经熔铸、热锻或热轧 加工成形的技术方案；它具有在650°C以下优良的抗氧化性能和耐腐蚀性能； (IX)本专利技术采用由此31、？6、211、〇6与5丨、8以及(：11组成，经熔铸、热锻或热轧 加工成形的技术方案；其具有优异的铸造、锻压、乳制加工工艺性能，有利于工业化生产； ( X )本专利技术采用由此31、？6、211、(^与5丨、8以及(：11组成，经熔铸、热锻或热轧 加工成形的技术方案；它解决了采用铅、镉等有毒金属容易产生环境污染等行业传统难题； 实现了本专利技术合金材料不含铅、镉等有毒金属元素，对环境不产生污染； (XI)本专利技术采用由此31、？6、211、(^与5丨、8以及(：11组成，经熔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，其特征在于,以质量百分比计包括下述组分： 与 Si 0～3％ B 0～0.4％ 以及 Cu 余量。
【技术特征摘要】
1. 一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，其特征在于，以质量百分比计包括下述组分：2. 根据权利要求1所述的一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，其特征在于，以质量百分 比计包括下述组分：3. 根据权利要求1、2所述的一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，其特征在于，以质量百 分比计包括下述组分：4. 根据权利要求1?3所述的一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，其特征在于它的熔炼 温度为1230?1250°C，保温10?15分钟，浇注温度为1150?1200°C;热锻或热轧初始温 度为840?870°C，终锻或终轧温度为750°C以上。5. 根据权利要求1、2所述的一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，其特征在于它的显微组 织为β -Cu3Al固溶体相+Mn5Si3相。6. 根据权利要求1、3所述的一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭成章，向浪，曹获，熊伟，周知进，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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