本发明专利技术公开了一种铝基合金，按重量百分含量计，包括以下成分：锌38%~40%，硅0.5%~5%，铜3.0%~5%，锰0.5%~1%，铬0.3%~0.5%，铼1.2%~1.8%，硼1%~1.5%，镁0.038%~0.048%，钛0.015%~0.02%，余量为铝。本发明专利技术还公开了其制备方法。本发明专利技术的铝基合金具有高耐磨不抱轴、低膨胀率、自润滑、抗咬合功能、工作温度高的优点，实现了合金低膨胀率，适用于制造各种机械设备精密摩擦副零部件。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种铝基合金，按重量百分含量计，包括以下成分：锌38%~40%，硅0.5%~5%，铜3.0%~5%，锰0.5%~1%，铬0.3%~0.5%，铼1.2%~1.8%，硼1%~1.5%，镁0.038%~0.048%，钛0.015%~0.02%，余量为铝。本专利技术还公开了其制备方法。本专利技术的铝基合金具有高耐磨不抱轴、低膨胀率、自润滑、抗咬合功能、工作温度高的优点，实现了合金低膨胀率，适用于制造各种机械设备精密摩擦副零部件。【专利说明】
本专利技术涉及ー种轻合金及其制备方法，特别涉及。
技术介绍
铜、油、气是ー个国家的战略资源，国家安全的保障。我国铜资源储量相对稀少且品质低，而年消耗量却仅次于美国，每年需花大量外汇进ロ铜材，同时铜锡合金熔铸时间长、耗能多、售价高，特别是化学成份中富含铅、磷、神、被、镉等剧毒有害元素，熔铸过程对周边环境造成严重污染。但是，我国铝资源相对富有，年年都有一定数量的铝锭出口资源换汇，根据中国国情急需研发一种以铝代铜的耐磨材料来合理利用本国资源提高附加值，节能环保，代替传统产业升级换代，实现可持续科学发展。第二次世界大战前，德国由于缺铜，研发了含铝10wt%? 13wt%的锌基合金来代替青铜制备轴瓦。ニ战至今，世界各国都在竟相研发传统铜锡合金的升级换代产品。六十年代初，美国、加拿大研发了 ZA8、ZA11、ZA27锌基合金。其中含铝27wt%的锌基合金強度高、塑性好，特别适应于砂型重力鋳造；随后研发了含铝12wt%、含铝27%-35wt%的锌基合金，但都限于制备一般低端配合精度轴瓦、螺母等零部件；究其致命缺点是工作温度低，限于最高为120°C;热膨胀系数高达28 X 10_6，易抱轴，限于制备在中低转速、中重载、中低温エ况下工作的零部件，不能用作制备精密零部件，严重制约上述合金使用范围而成为难题。铝基合金由于大量加入铝元素，使合金具有密度小、承载能力大、抗疲劳强度高、导热性好、具有较好的耐磨耐蚀性。近十几年来，铝铅、铝铜、铝镍、20高锡、高硅铝基合金等已相继问世。但是，在运转过程中仍易产生与轴“咬死”、“抱轴”事故，对满足制造精密度高、高耐磨耐蚀、恶劣エ况下的零部件仍然存在以上难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供ー种高耐磨不抱轴铝基合金及其制备方法，本专利技术中的合金制备成精密轴套，装在精密镗床上运行试验显示:具有高強度、低摩擦糸数，高耐磨、低膨胀率，自润滑、抗咬合功能、工作温度高、密度小的优点。实现了用于军民用领域恶劣エ况下，各行业、各种机械设备精密摩擦副零部件不抱轴，使用寿命长，性价比高，代替传统产业升级换代的目的。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案:一种招基合金,按重量百分含量计，包括以下成分:锌38%?40%,娃0.5%?5%,铜 3.0% ?5%，锰 0.5% ?1%，铬 0.3% ?0.5%,铼 1.2% ?1.8%,硼 1% ?1.5%,镁 0.038% ?0.048%,钛 0.015% ?0.02%,余量为铝。进ー步，上述合金，还包括重量百分比的钥0.03%?0.05%。进ー步,上述合金,还包括重量百分比的错0.15%?0.2%。进ー步，上述合金,还包 括重量百分比的银0.15%?0.2%。ー种上述合金的制备方法，包括以下步骤:(D将各种原料，工具，模具烘干。(2)将计量好的铝锭、中间合金，在720?860°C熔化，待熔化完全后搅拌均匀，カロ入添加剤，待完全熔化后，搅拌均匀，加入其余炉料，待全部熔化后，搅拌均匀，防止合金元素产生偏折，获得温度控制720°C?750°C合金液。(3)浇注得合金毛坯。进ー步，还包括步骤(4)对合金毛坯回火处理。回火温度优先为100°C?320°C，处理时间3?18h。 进一歩，所述中间合金包括铜铝中间合金，硅铝中间合金。所述铜铝中间合金，按重量百分计含:1%?50%铜，50%?99%铝。铜的熔点高达1083°C，铜铝中间合金解了铜本身熔点高，不易熔入其它原料的问题。所述硅铝中间合金，按重量百分计含:1%?40%硅、1%?62%铝。硅的熔点高达1410°C，制成中间合金能够有效降低原料中硅元素的熔化温度，且硅铝中间合金具有良好的流动性，低热裂倾向。进ー步，所述的铜铝中间合金按以下方法制备:在中频电炉或天燃气炉中，加热至730?860°C将A00#铝锭熔化。然后，按3?5kg/次加入1#电解铜板并逐渐升温，搅拌均匀，使铜全部熔解。铜全部加入后，温度达到1250?1350°C，熔炼2?4h，浇注成1.5?2.5kg/块的铜铝中间合金块，得铜铝中间合金。铜的熔点高达1083°C，将其制成铜铝中间合金，降低了熔点，有利于步骤(2)的熔铸以及步骤(3)的复合精炼。进ー步，所述的硅铝中间合金按以下方法制备:在中频电炉或天燃气炉中，加热至730?860°C将A00#铝锭熔化。然后，按3?5kg/次加入金属硅，并逐渐升温，搅拌均匀，使硅全部熔解。金属硅全部加入后，温度达到1350?1450°C，熔炼2?4h，浇注成0.5?Ikg/块的硅铝中间合金块，得硅铝中间合金。硅的熔点高达1410?1414°C，将其制成硅铝中间合金，降低了熔点，有利于步骤(2)的熔铸以及步骤(3)的复合精炼。本专利技术的合金化学成分含量、制备エ艺温度相对较低，冷却速率快、致使合金致密度高，产生铸造内应カ大，必须经过热处理来消除内应力。将本专利技术中的合金用于制备精密配合摩擦副，必须在毛坯粗加工后，进行热处理，消除机加内应力，几何尺寸稳定性更高。与现有技术相比，本专利技术的有益效果:本专利技术精选设计各种组份用量，制备得到特种铝基合金，显微结构表明铝基合金中铸态组织的枝晶间距和成份偏析明显降低，合金晶粒得到明显细化，大幅度提高了合金组织致密度，并形成了均匀的耐磨硬质点，显著提高了合金耐磨减摩性，具有良好的抗咬合性能，较铜锡合金延长使用寿命3?5倍。本专利技术的铝合金具有良好的流动性、鋳造性，且能够自动排出氢气/氢原子，降低铸造缺陷和提高合金高温強度和韧性。经测试本专利技术制备的铝合金，抗拉强度大于520Mpa (回火前)，回火后处理后抗拉强度大于488Mpa，显著降低了合金热膨胀系数、顺应性、自润滑性及抗咬合功能，热膨胀系数(20°C?100°C范围内)，平均值为20.1XlO-6,明显地提高了合金尺寸稳定性；改善了合金的自润滑性、耐蚀性及抗咬合功能。即使在160?200°C的恶劣エ况下，仍不抱轴，适用于制备各型机械精密耐磨减摩零部件。本专利技术中的制备方法简单，合金配方独特，化学成分不含有毒有害物质，熔铸エ艺独特，熔铸时间短，能源耗量较铸铜合金降低40%，节能环保效益显著。【具体实施方式】本专利技术中未特别说明的百分比为重量百分比。所述“中间合金”是指将某些高熔点单质与低熔点金属元素熔化制备成的合金。一般都将ー种或两种高熔点金属元素合成的合金叫中间合金。目的是便于配料计算准确；便于按先加入高熔点、后加入炉低熔点的程序操作，解决低熔点合金元素易烧损、高熔点合金元素难熔入等问题。如本专利技术中用到的两种中间合金:铜铝中间合金和硅铝中间合金。本专利技术中用到的工具主要指熔炼合金所需的エ具，主要包括夹钳、大浇包、小浇包、大勺、小勺、扒渣勺、钟罩，模具本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝基合金，其特征在于，按重量百分含量计，包括以下成分：锌38%～40%，硅0.5%～5%，铜3.0%～5%，锰0.5%～1%，铬0.3%～0.5%，铼1.2%～1.8%，硼1%～1.5%，镁0.038%～0.048%，钛0.015%～0.02%，余量为铝。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邓才松，邓鸿月，
申请(专利权)人：邓才松，邓鸿月，
类型：发明
国别省市：
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