CN103320643A - 一种铝青铜合金锥套 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝青铜合金锥套,该铝青铜合金锥套合金中各组分含量占合金总质量的百分比为Cu78~80%、Al15~16%、Fe2~3%、Mn0.8~1.2%、Co0.6~1%、稀土0.6~1%;该铝青铜合金锥套的热处理过程为,首先铝青铜合金锥套在900℃~1000℃的条件下进行1.5h~3h的固溶处理,然后铝青铜合金锥套在500℃~700℃的条件下进行3h~6h的时效处理。本发明将铝青铜合金中Al含量提高到15%~16%,还加入了Fe、Mn、Co以及稀土元素,热处理后可获得理想的组织,其物理、化学、机械与摩擦磨损等性能均有明显提高。另外,铝青铜进行960℃×2h固溶处理后,形成β'+γ2+k组织,具有比铸态高的抗拉强度和韧性,当固溶温度为960℃时,其强度达到最大值700Mpa,硬度达到30HRC。在600℃时效时,达到较好的强化效果。

Description

一种铝青铜合金锥套
技术领域
本发明涉及合金锥套。
背景技术
目前国内生产厂家制造的锥套主要采用40Cr、30CrNiMoA、40CrNiMoA、42CrMo等普通的合金材料,在生产中对材料进行热处理达不到要求,导致锥套金相组织不符合要求,没有注意到外方的加工规范,质量验收标准。因此该材料强度低、韧性差、防腐性差、工作表面光洁度粗糙等缺点,只能应用于65m/s以下的轧机中。
意大利达涅利公司主要生产65m/s以上高速线材轧机设备,设计的锥套结构特点:内孔较大,套壁较薄,最高转速为10000r/min,要求动平衡力矩达5000N.M,轧辊轴与锥套配合的锥体接触面积大于85%,并要求锥套尺寸及形位公差精度高,表明粗糙度为Ra<0.6,内锥孔为IT5级,外径对锥内孔的同轴度位置公差为IT6级,产品的承受强度为1200MPa。因此要求锥套具有高强度、高韧性、高耐磨性、耐腐性好的特点。意大利达涅利公司选用锥套材质为ZQSN10-1,经试用该材质基本满足以上要求。但速度在150m/s时,经常会出现卸压、堆钢、辊轴自转的现象,还是不够稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种铝青铜合金锥套,提高强度、韧性和耐磨性能,以适用于高速线材轧机使用。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种铝青铜合金锥套,其特征在于:该铝青铜合金锥套由Cu、Al、Fe、Mn、Co以及稀土组成,合金中各组分含量占合金总质量的百分比为Cu78~80%、Al15~16%、Fe2~3%、Mn0.8~1.2%、Co0.6~1%、稀土0.6~1%;
该铝青铜合金锥套的加工工艺为,首先将铝青铜合金锥套毛坯挤压成型,然后进行热处理,最后,铝青铜合金锥套进行车铣加工;
该热处理的过程为,首先铝青铜合金锥套在900℃~1000℃的条件下进行1.5h~3h的固溶处理,然后铝青铜合金锥套在500℃~700℃的条件下进行3h~6h的时效处理。
优选的,铝青铜合金锥套固溶处理的时间为2h,温度为960℃。
优选的,铝青铜合金锥套时效处理的时间为4h,温度为600℃。
优选的,热处理工艺后铝青铜合金锥套的材料硬度达到30HRC,强度达到700Mpa。
优选的,合金中各组分含量占合金总质量的百分比为Cu80%、Al15%、Fe2%、Mn1%、Co1%、稀土1%。
优选的,合金中各组分含量占合金总质量的百分比为Cu79%、Al16%、Fe2.6%、Mn0.8%、Co0.8%、稀土0.8%。
优选的,合金中各组分含量占合金总质量的百分比为Cu78.5%、Al15.5%、Fe3%、Mn1.2%、Co1%、稀土0.8%。
本发明将铝青铜合金中Al含量提高到15%~16%,还加入了Fe、Mn、Co以及稀土元素,热处理后可获得理想的组织,其物理、化学、机械与摩擦磨损等性能均有明显提高。
另外,铝青铜进行960℃×2h固溶处理后,形成β'+γ2+k组织,具有比铸态高的抗拉强度和韧性,当固溶温度为960℃时,其强度达到最大值700Mpa,硬度达到30HRC。在600℃时效时,达到较好的强化效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步具体说明。本发明铝青铜合金锥套,由Cu、Al、Fe、Mn、Co以及稀土组成,合金中各组分含量占合金总质量的百分比为Cu78~80%、Al15~16%、Fe2~3%、Mn0.8~1.2%、Co0.6~1%、稀土0.6~1%。
具体实施例1,Cu80%、Al15%、Fe2%、Mn1%、Co1%、稀土1%。
具体实施例2,Cu79%、Al16%、Fe2.6%、Mn0.8%、Co0.8%、稀土0.8%。
具体实施例3,Cu78.5%、Al15.5%、Fe3%、Mn1.2%、Co1%、稀土0.8%。
该铝青铜合金锥套热处理工艺为首先铝青铜合金锥套在900℃~1000℃的条件下进行1.5h~3h的固溶处理,然后铝青铜合金锥套在500℃~700℃的条件下进行3h~6h的时效处理。
优选的,铝青铜合金锥套固溶处理的时间为2h,温度为960℃。铝青铜合金锥套时效处理的时间为4h,温度为600℃。
热处理工艺后铝青铜合金锥套的材料硬度达到30HRC,强度达到700Mpa。热处理工艺前铝青铜合金锥套先挤压成型,热处理工艺后铝青铜合金锥套再进行车铣加工。

Claims (7)

1.一种铝青铜合金锥套,其特征在于:该铝青铜合金锥套由Cu、Al、Fe、Mn、Co以及稀土组成,合金中各组分含量占合金总质量的百分比为Cu78~80%、Al15~16%、Fe2~3%、Mn0.8~1.2%、Co0.6~1%、稀土0.6~1%;
该铝青铜合金锥套的加工工艺为,首先将铝青铜合金锥套毛坯挤压成型,然后进行热处理,最后,铝青铜合金锥套进行车铣加工;
该热处理的过程为,首先铝青铜合金锥套在900℃~1000℃的条件下进行1.5h~3h的固溶处理,然后铝青铜合金锥套在500℃~700℃的条件下进行3h~6h的时效处理。
2.根据权利要求1所述的铝青铜合金锥套,其特征在于:铝青铜合金锥套固溶处理的时间为2h,温度为960℃。
3.根据权利要求2所述的铝青铜合金锥套,其特征在于:铝青铜合金锥套时效处理的时间为4h,温度为600℃。
4.根据权利要求3所述的铝青铜合金锥套,其特征在于:热处理工艺后铝青铜合金锥套的材料硬度达到30HRC,强度达到700Mpa。
5.根据权利要求1所述的铝青铜合金锥套,其特征在于:合金中各组分含量占合金总质量的百分比为Cu80%、Al15%、Fe2%、Mn1%、Co1%、稀土1%。
6.根据权利要求1所述的铝青铜合金锥套,其特征在于:合金中各组分含量占合金总质量的百分比为Cu79%、Al16%、Fe2.6%、Mn0.8%、Co0.8%、稀土0.8%。
7.根据权利要求1所述的铝青铜合金锥套,其特征在于:合金中各组分含量占合金总质量的百分比为Cu78.5%、Al15.5%、Fe3%、Mn1.2%、Co1%、稀土0.8%。
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