CN101846135B - 高强锡铟合金镀层轴瓦 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强锡铟合金镀层轴瓦，包括依次设置的钢背层、基底层、镍栅层和减摩层。特点是：减摩层由锡铟合金构成，按元素百分含量计算，锡铟合金配比是铟2～20%,其余为锡。本发明高强锡铟合金镀层轴瓦与公知技术同类产品比较具有耐磨、耐腐蚀、承载能力高、不含铅而环保的优点。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机之滑动轴承技术，尤其涉及对高承载滑动轴承之轴瓦的改进技术，具体是一种高强锡铟合金镀层轴瓦。
背景技术
轴瓦作为发动机最关键的零件之一，轴瓦的性能好坏直接影响着发动机的性能。随着内燃机向高速、高承载、环保方向发展，对轴瓦性能的要求不断提高，要求轴瓦不仅有高的承载能力和抗疲劳强度，同时具有良好的耐磨性、耐腐蚀性。近年来，随着经济的发展，人们对汽车的需求不断增加，环境的污染问题越来越受到人们的关注。随着人们环境保护意识的增强，内燃机对轴瓦还要具有良好的环保性能。
传统的铜合金轴瓦目前在高承载内燃机上得到很广泛的应用，其在结构形式上由一个钢背层、一个铜合金的基底层、镍栅层以及减摩层组成，其中基底层在钢背层上，镍栅层镀在基底层上，减摩层镀在镍栅层上。减摩层一般采用铅锡铜（PbSnCu）三元合金，按重量百分含量计算：铜1-30%，锡8-12%，余量为铅，铅可高达89%。这种轴瓦在一种程度上能满足发动机的基本要求，但由于减摩层的抗疲劳强度低，不能用于强化的内燃机，不能满足汽车内燃机发展的需要。轴瓦的抗疲劳强度、耐腐蚀性及耐磨性都亟待提高。与此同时，由于轴瓦中含有较多的铅而对环境破坏的影响不容忽视，当前社会急需发明一种不含铅的环保型轴瓦，以替代现有技术产品，满足环保的要求。
发明内容
本发明的任务是要提供一种耐磨、耐腐蚀、环保且抗疲劳强度和承载能力高的高强锡铟合金镀层轴瓦的轴瓦。
本发明技术的方案如下：
一种高强锡铟合金镀层轴瓦，包括依次设置的钢背层、基底层、镍栅层和减摩层，其特征在于：所述减摩层由锡铟合金构成，按重量百分含量计算，锡铟合金中各元素的配比是：铟2～20%,其余为锡。
优化的方案是：
所述锡铟合金中各元素的配比是：铟20%,其余为锡。
或：
所述锡铟合金中各元素的配比是：铟2%，其余为锡。
或：
所述锡铟合金中各元素的配比是：铟10%,其余为锡。
或：
所述锡铟合金中各元素的配比是：铟15%,其余为锡。
所述减摩层厚度为15～25μm。
现有的减摩层为铅锡铜（PbSnCu）三元合金，按重量百分含量计算，其中：铜1-3%，锡8-12%，余量的铅，铅可高达89%。采用这样减摩层的轴瓦抗疲劳强度低，耐磨性及抗咬合性能差。由于含大量的铅，对环境污染严重。与现有技术相比，本发明高强锡铟合金镀层轴瓦由于采用的是一种不含铅的二元合金，即锡铟合金，因而环保性好。由于表面为硬锡增加了减摩层的耐腐蚀性及跑合性能，提高了承载能力。由于减少了一种元素的干扰，使产品的制造工艺更简单，合金镀层更稳定。
附图说明
图1为本发明高强锡铟合金镀层轴瓦的剖面结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明高强锡铟合金镀层轴瓦，包括依次设置的钢背层、基底层、镍栅层和减摩层。基底层2设置在钢背层1上。在基底层2上镀有镍栅层3，其成分为Ni100%，厚度为1～3μm。在镍栅层3上镀减摩层4。减摩层由锡铟合金构成，是一种强锡合金镀层。按重量百分含量计算，锡铟合金中各元素的配比是：铟2-20%,其余为锡。减摩层厚度为15～25μm。
具体优选的实施例如下：
实施例一：
锡铟合金中各元素的配比是：铟20%,其余为锡。
实施例二：
锡铟合金中各元素的配比是：铟2%,其余为锡。
实施例三：
锡铟合金中各元素的配比是：铟10%,其余为锡。
实施例四：
锡铟合金中各元素的配比是：铟15%,其余为锡。
表1 本发明与现有技术比较例的性能比较
表1中减摩层材料的抗疲劳强度采用“蓝宝石疲劳试验台”测试。本发明的减摩层材料为锡铟合金（强锡合金镀层），抗疲劳强度测试可达70MPa，满足产品合格要求。
表1中耐腐蚀性采用“盐雾试验箱”测试，本发明的锡铟合金减摩层材料的耐腐蚀性较比较例之现有技术轴瓦的三元合金减摩层材料的耐腐蚀性好。
经“磨损试验机”对两者的耐磨损性对比测试，结果表明本发明产品性能优异。
Claims (6)
1.一种高强锡铟合金镀层轴瓦，包括依次设置的钢背层、基底层、镍栅层和减摩层，其特征在于：所述减摩层由锡铟合金构成，按重量百分含量计算，锡铟合金中各元素的配比是：铟2～20%,其余为锡。
2.根据权利要求1所述的高强锡铟合金镀层轴瓦，其特征在于：所述锡铟合金中各元素的配比是：铟20%,其余为锡。
3.根据权利要求1所述的高强锡铟合金镀层轴瓦，其特征在于：所述锡铟合金中各元素的配比是：铟2%,其余为锡。
4.根据权利要求1所述的高强锡铟合金镀层轴瓦，其特征在于：所述锡铟合金中各元素的配比是：铟10%,其余为锡。
5.根据权利要求1所述的高强锡铟合金镀层轴瓦，其特征在于：所述锡铟合金中各元素的配比是：铟15%,其余为锡。
6.根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的高强锡铟合金镀层轴瓦，其特征在于：所述减摩层厚度为15～25μm。
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