CN101851712A

CN101851712A - 合金镀层轴瓦

Info

Publication number: CN101851712A
Application number: CN 201010207023
Authority: CN
Inventors: 刘会学
Original assignee: HUBEI ANDA AUTOMOBILE AUTO SPARE PARTS CO Ltd
Current assignee: HUBEI ANDA AUTO PARTS CO.,LTD.
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2030-06-23
Also published as: CN101851712B

Abstract

本发明公开了一种合金镀层轴瓦，包括依次设置的钢背层、基底层、镍栅层和减摩层。减摩层由铅锡铜铟氧化铝合金构成，按重量百分含量计算，铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡4～18%，铜0.7～5%，铟2～20%，氧化铝0.5～1.5%，其余为铅。本发明合金镀层轴瓦具有高承载、耐磨、抗咬合、嵌藏性和耐腐蚀好且含铅量少而环保等优点。

Description

合金镀层轴瓦

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，具体涉及一种新的合金镀层轴瓦。

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：轴瓦不仅要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。

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，其在结构形式上是由一个钢背层、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）三元合金材料制造。重量百分含量计算，其中，铜1-3%，锡8-12%，余量为铅。铅含量可高达89%，有毒害而不环保。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，不能满足采用强化的内燃机的汽车内燃机的发展需要。此外，轴瓦的耐腐蚀性及耐磨性也都亟待提高，当前市场上还未发现有一种能满足上述要求的合金镀层轴瓦。

发明内容

本发明的任务是提供一种具有承载力高、耐磨、耐腐蚀、环保的新型合金镀层轴瓦。

本发明技术方案是：。

一种合金镀层轴瓦，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：所述减摩层由铅锡铜铟氧化铝合金构成，按重量百分含量计算，铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡4～18%，铜0.7～5%，铟2～20%，氧化铝0.5～1.5%，其余为铅。

优选的方案是：

所述铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡4%，铜0.7%，铟20%，氧化铝0.5%，其余为铅。

或：

所述铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡4%，铜0.7%，铟2%，氧化铝1.5%，其余为铅。

或：

所述铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡18%，铜5%，铟20%，氧化铝1%，其余为铅。

或：

所述铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡12%，铜3%，铟10%，氧化铝1.2%，其余为铅。

或：

上述方案中，所述减摩层的厚度为15-25μm。

现有技术轴瓦的减摩层为铅锡铜（PbSnCu）三元合金，按重量百分含量计算，其中：铜1-3%，锡8-12%，余量为铅，铅可高达89%。现有技术轴瓦的抗疲劳强度低，耐磨性差，抗咬合性能差。与现有技术相比，而本发明合金镀层轴瓦通过电镀纳米技术将氧化铝沉积到PbSnCu上，增强了镀层的硬度，扩大了镀层的承载面积；添加铟作为软相，使镀层的综合性能得到进一步提高。由于铅含量大为减少，有助于改善环保性能。

以下是具体的实验结果：

（1）本发明合金镀层轴瓦的减摩层由铅锡铜铟氧化铝合金构成，抗疲劳强度经英国格雷西尔蓝宝石疲劳试验台测试最高达120MPa。现有的轴瓦的减磨层由铜锡铅合金构成，其抗疲劳强度在60-70MPa左右。

（2）本发明合金镀层轴瓦的耐磨性在边界润滑条件下经英国格雷西尔Viper试验台测试可知，性能大为提高。传统的三元合金轴瓦其磨损因子为188mm³/Km·MPa,本发明之合金镀层轴瓦的磨损因子为120mm³/Km·MPa,大大优于传统的铅锡铜镀层。

（3）本发明之合金镀层轴瓦的耐腐蚀性能优良，经盐雾试验箱测试，优于传统的铅锡铜合金镀层。

（4）本发明之合金镀层轴瓦的抗咬合性能、嵌藏性等都大大优于传统三元合金轴瓦。

附图说明

图1为本发明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，本发明合金镀层轴瓦，包括依次设置的钢背层1、基底层2、镍栅层3和减摩层4。基底层2设置在钢背层1上，基底层2可通过浇铸或烧结到钢背层1上。在基底层2上镀上一层镍栅层3，其成分比为Ni100%，厚度为1-3μm，在镍栅层3上镀上一层减摩层4。减摩层由铅锡铜铟氧化铝合金构成，按重量百分含量计算，铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡4～18%，铜0.7～5%，铟2～20%，氧化铝0.5～1.5%，其余为铅。减摩层的厚度为15～25μm。

实施例一：

铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡4%，铜0.7%，铟20%，氧化铝0.5%，其余为铅。

实施例二：

铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡4%，铜0.7%，铟2%，氧化铝1.5%，其余为铅。。

实施例三：

铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡18%，铜5%，铟20%，氧化铝1%，其余为铅。

实施例四：

铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡12%，铜3%，铟10%，氧化铝1.2%，其余为铅。

本发明合金镀层轴瓦与现有技术比较例之轴瓦的具体对比见表1。

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。本发明合金镀层轴瓦之减磨层的抗疲劳强度在120MPa条件下测试时，产品合格。

表1中耐腐蚀性采用“盐雾试验箱”测试，本发明合金镀层轴瓦之耐腐蚀性较比较例之轴瓦的三元合金减磨层材料的耐腐蚀性好。

本发明合金镀层轴瓦之耐磨损性经采用“磨损试验机”与比较例之轴瓦作对比测试，结果表明性能优异。

表1：

Claims

1.一种合金镀层轴瓦，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：所述减摩层由铅锡铜铟氧化铝合金构成，按重量百分含量计算，铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡4～18%，铜0.7～5%，铟2～20%，氧化铝0.5～1.5%，其余为铅。

2.根据权利要求1所述的合金镀层轴瓦，其特征在于：所述铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡4%，铜0.7%，铟20%，氧化铝0.5%，其余为铅。

3.根据权利要求1所述的合金镀层轴瓦，其特征在于：所述铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡4%，铜0.7%，铟2%，氧化铝1.5%，其余为铅。

4.根据权利要求1所述的合金镀层轴瓦，其特征在于：所述铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡18%，铜5%，铟20%，氧化铝1%，其余为铅。

5.根据权利要求1所述的合金镀层轴瓦，其特征在于：所述铅锡铜铟氧化铝合金中各元素的配比是：锡12%，铜3%，铟10%，氧化铝1.2%，其余为铅。

6.根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的合金镀层轴瓦，其特征在于：所述减摩层的厚度为15-25μm。