一种锡基巴氏合金及其方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种锡基巴氏合金及其方法和用途，包括按照质量百分比计的以下组分：Sb 3％～15％，Cu 2％～9％，Ni 0.02％～1％，Ge 0.002％～0.16％，Li 0.02％～0.05％，Zr 0.002％～0.16％和Sn 74.63％～94.956％。本申请所提供的锡基巴氏合金通过添加Ni、Ge、Li、Zr等元素，可降低FeSn

A tin based Babbitt alloy and its method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种锡基巴氏合金及其方法和用途
本专利技术涉及巴氏合金
，具体而言，涉及一种锡基巴氏合金及其方法和用途。
技术介绍
轴承合金又称巴氏合金，是一种软基体上分布着硬颗粒相的低熔点合金，分锡基、铅基、镉基三个系列。锡基巴氏合金和铅基巴氏合金是唯一适合相对于低硬度轴转动的材料，与其它轴承材料相比，具有更好的适应性和嵌入性，广泛应用于高速、重载、高精度、大功率的机械设备中，是大中型机械设备的关键部件。由于巴氏合金的强度较低，价格贵，使用时必须浇铸在青铜、钢壳或铸铁的轴瓦上。目前巴氏合金主要是通过重力浇铸、离心浇铸和电弧喷涂等方法与轴承壳体结合，形成钢基体轴承合金、铜基体轴承合金。近年来，随着技术的飞速发展，对于工程机械“高速、重载”的需求日益高涨。提速、增重，势必会带来由于轴瓦结合强度低，耐热冲击强度小，而造成轴瓦过早失效。新的要求是锡基巴氏合金与壳体的结合强度不低于55MPa。目前国内滑动轴承结合强度一般在35MPa～45MPa，远远满足不了更高的使用要求。其原因在于巴氏合金涂覆过程易氧化、表面有“锡灰”、高温强度低，且与基体结合及层层结合强度低。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术所提供的一种锡基巴氏合金，所述的锡基巴氏合金，添加了适当比例的Ni、Ge、Li和Zr元素，提高了所述巴氏合金的高温强度，细化了合金晶粒，也提高了巴氏合金与基体结合强度。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种锡基巴氏合金，包括按照质量百分比计的以下组分：Sb3％～15％，Cu2％～9％，Ni0.02％～1％，Ge0.002％～0.16％，Li0.02％～0.05％，Zr0.002％～0.16％和Sn74.63％～94.956％。优选的，所述的锡基巴氏合金，由按照质量百分比计的以下组分组成：Sb3％～15％，Cu2％～9％，Ni0.02％～1％，Ge0.002％～0.16％，Li0.02％～0.05％，Zr0.002％～0.16％和余量的Sn。优选的，所述的锡基巴氏合金，由按照质量百分比计的以下组分组成：Sb7％-12％，Cu3％-7％，Ni0.2％～0.8％，Ge0.1％～0.15％，Li0.03％～0.04％，Zr0.05％～0.13％和余量的Sn。一种所述的锡基巴氏合金的制备方法，包括以下步骤：(a)、将Cu、CuZr合金、CuNi合金加热熔炼至全部熔化；(b)、在步骤(a)中得到的降温后的熔融金属中加入CuGe合金、Sb继续熔炼，熔炼至全部熔化；(c)、在步骤(b)中得到的降温后的熔融金属中加入Sn以及用金属包裹的Li进行熔炼，待金属全部熔化后，在覆盖剂的保护下静置，静置后浇注，得到所述锡基巴氏合金；所述金属选自锡或铜，优选为锡箔。在本专利技术一些优选的实施例中，所述覆盖剂为木炭。优选的，在步骤(c)中，所述静置的时间为30～60分钟。优选的，在步骤(a)中，所述CuZr合金为CuZr10合金。优选的，在步骤(a)中，所述CuNi合金为CuNi15合金。优选的，在步骤(b)中，所述熔炼的温度为780～800℃。优选的，在步骤(b)中，所述CuGe合金为CuGe40合金。优选的，在步骤(c)中，所述熔炼的温度为280～300℃。一种所述的锡基巴氏合金在制备钢基轴瓦表面涂层中的用途。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本申请所提供的锡基巴氏合金，添加了适当比例的Ni、Ge、Li和Zr元素，提高了所述巴氏合金的高温强度，细化了合金晶粒，也提高了巴氏合金与基体结合强度。(2)本申请所提供的锡基巴氏合金的制备方法，采用不同温度加入不同的金属或者金属合金，方便、简单、易于批量生产。(3)本申请所提供的所述的锡基巴氏合金在制备轴承表面涂层中的用途，通过向巴氏合金中添加Ni、Ge、Li、Zr等元素，可降低FeSn2、FeSn等脆性化合物的含量，形成Ni3Sn4等新的化合物，同时，可以细化晶粒，提高钢基体与巴氏合金的结合强度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为锡基巴氏合金ZchSnSb8-4的涂层照片；图2为本专利技术实施例提供的锡基巴氏合的金涂层照片；图3为ZchSnSb8-4巴氏合金的金相照片；图4为本专利技术实施例提供的锡基巴氏合的的另一个金相照片；图5为ZchSnSb11-6巴氏合金的金相照片；图6为本专利技术实施例提供的锡基巴氏合的的金相照片。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术所提供的一种锡基巴氏合金，包括按照质量百分比计的以下组分：Sb3％～15％，Cu2％～9％，Ni0.02％～1％，Ge0.002％～0.16％，Li0.02％～0.05％，Zr0.002％～0.16％和Sn74.63％～94.956％。本申请所提供的锡基巴氏合金，添加了适当比例的Ni、Ge、Li和Zr元素，提高了所述巴氏合金的高温强度，细化了合金晶粒，也提高了巴氏合金与基体结合强度。其中Zr起到细化晶粒的作用；Ni起到提高强度的作用；Ge起到提高抗氧化性的作用。在本专利技术一些优选的实施例中，所述的锡基巴氏合金，由按照质量百分比计的以下组分：Sb3％～15％，Cu2％～9％，Ni0.02％～1％，Ge0.002％～0.16％，Li0.02％～0.05％，Zr0.002％～0.16％和余量的Sn。在本专利技术一些优选的实施例中，所述的锡基巴氏合金，由按照质量百分比计的以下组分组成：Sb7％-12％，Cu3％-7％，Ni0.2％～0.8％，Ge0.1％～0.15％，Li0.03％～0.04％，Zr0.05％～0.13％和余量的Sn。本专利技术所提供的一种所述的锡基巴氏合金的制备方法，包括以下步骤：(a)、将Cu、CuZr合金、CuNi合金加热熔炼至全部熔化；(b)、在步骤(a)中得到的降温后的熔融金属中加入CuGe合金、Sb继续熔炼，熔炼至全部熔化；(c)、在步骤(b)中得到的降温后的熔融金属中加入Sn以及用金属包裹的Li进行熔炼，待金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锡基巴氏合金，其特征在于，包括按照质量百分比计的以下组分：/nSb 3％～15％，Cu 2％～9％，Ni 0.02％～1％，Ge 0.002％～0.16％，Li 0.02％～0.05％，Zr 0.002％～0.16％和Sn 74.63％～94.956％。/n

【技术特征摘要】
1.一种锡基巴氏合金，其特征在于，包括按照质量百分比计的以下组分：
Sb3％～15％，Cu2％～9％，Ni0.02％～1％，Ge0.002％～0.16％，Li0.02％～0.05％，Zr0.002％～0.16％和Sn74.63％～94.956％。


2.根据权利要求1所述的锡基巴氏合金，其特征在于，由按照质量百分比计的以下组分组成：
Sb3％～15％，Cu2％～9％，Ni0.02％～1％，Ge0.002％～0.16％，Li0.02％～0.05％，Zr0.002％～0.16％和余量的Sn。


3.根据权利要求1所述的锡基巴氏合金，其特征在于，由按照质量百分比计的以下组分组成：
Sb7％-12％，Cu3％-7％，Ni0.2％～0.8％，Ge0.1％～0.15％，Li0.03％～0.04％，Zr0.05％～0.13％和余量的Sn。


4.根据权利要求1-3任一项所述的锡基巴氏合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)、将Cu、CuZr合金、CuNi合金加热熔炼至全部熔化；
(b)、在步骤(a)中得到的降温后的熔融金属中加入CuGe合金、Sb继续熔炼，熔炼至全部熔化...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙伟民，李秀朋，张冠星，薛行雁，李宇佳，王朋旭，常云峰，王蒙，
申请(专利权)人：郑州机械研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41