CN107030288A - 一种天然气压缩机耐磨防腐铜合金环的制备方法 - Google Patents

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王�华
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Abstract

本发明为天然气压缩机耐磨防腐铜合金环的制备方法，按照铜合金环零件外形尺寸要求(加工余量单边0.20‑0.30mm)，设计并制造出高纯石墨热压模具，按照Cu余量、Sn6‑9％、Pb5‑6％、Al5‑6％、Ti1‑3％、石墨0.5‑1.0％粉末材料配方，经过25T四柱单项热压烧结机，每平方厘米单位压力30Gpa，420℃前升温5分钟，420℃‑(620‑650)℃升温4分钟，(620‑650)℃保温5‑8分钟，自然降温至400℃脱模，后续进行机械加工，达到零件外形毛坯要求。本发明耐磨防腐铜合金环抗拉强度大于220MPa；延伸率达到6.5％；耐磨性能(摩擦试验机)小于0.025g/cm2；防腐性能(醋酸盐雾试验)大于100H；其制作工艺优于铸造工艺零件，可行进行批量化生产。

Description

一种天然气压缩机耐磨防腐铜合金环的制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐磨防腐铜合金环的制备方法，特别涉及一种天然气压缩机耐磨防腐铜合金环的制备方法。
背景技术
目前在天然气控制系统中，使用的铜合金零件一般采用铸造工艺和后续机械加工生产，材料主要成分是：铜、锡、铅、铝等，其性能必须满足耐磨、防腐、不带磁性和抗冲击性要求，国内铸造材料满足不了该类零件性能要求，主要依靠进口铸造材料。而进口铸造铜合金材料存在生产周期长、生产工艺复杂、不仅成本特别高，而且铸造件共性技术缺陷很难克服，影响零件的使用性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高耐磨防腐铜合金环性能，改善其制造工艺水平，采用粉末冶金热压成型工艺，一次性完成铜合金零件的毛坯生产，其生产工艺路线简单、性能稳定可靠，适合于批量化生产的天然气压缩机耐磨防腐铜合金环的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
1)模具设计加工：采用高纯石墨材料，按照铜合金环零件外形尺寸要求，制备石墨模具；
2)压制原料制备：取CuSnPb合金粉末，Al粉末，Ti粉末和天然石墨粉末，按照质量百分比将6-9％的Sn粉末、5-6％的Pb粉末、5-6％的Al粉末、1-3％的Ti粉末、0.5-1.0％的天然石墨粉末，余量为Cu混合均匀得混合物，再向混合物中加入其质量0.05％的润湿剂混合均匀；
3)热压成型：将压制原料置于石墨模具中采用25T四柱单项热压烧结机，在压制原料受压面积上，每平方厘米单位压力为30-50Gpa，压制过程5分钟自室温升温至420℃，4分钟自420℃升温至620-650℃在此温度下保温5-8分钟后自然降温至400℃脱模得成型毛坯；
4)机械加工：对成型好的毛坯进行机械加工，达到产品最终形状要求。
所述的CuSnPb合金粉末的粒度为-100目至-120目，Al粉末的粒度为-200目，Ti粉末的粒度为-200目、天然石墨粉末的粒度为-325目。
所述的润湿剂为工业机油或工业用水玻璃。
按本发明的制备方法制成的压缩机耐磨防腐铜合金环抗拉强度大于220MPa；延伸率达到6.5％；耐磨性能(摩擦试验机)小于0.025g/cm2；防腐性能(醋酸盐雾试验)大于100H；其制作工艺优于铸造工艺零件，可行进行批量化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细叙述。
实施例1：
第一步、模具设计加工：采用高纯石墨材料，按照铜合金环零件外形尺寸要求，制备石墨模具；
第二步、压制原料制备：取-100目的CuSnPb合金粉末，-200目Al粉末，-200目Ti粉末和-325目天然石墨粉末，按照质量百分比将6％的Sn、5％的Pb、5％的Al、1％的Ti、1.0％的石天然墨，余量为Cu混合均匀得混合物，再向混合物中加入其质量0.05％的润湿剂工业机油，进行半小时均匀混合并过筛处理；
第三步、热压成型：将压制原料置于石墨模具中采用25T四柱单项热压烧结机，在压制原料受压面积上，每平方厘米单位压力为30Gpa，压制过程5分钟自室温升温至420℃，4分钟自420℃升温到620℃，在620℃保温5分钟后自然降温至400℃脱模得成型毛坯；
第四步、机械加工：对成型好的毛坯进行机械加工，达到产品最终形状要求。
测试评价本实施例结果:抗拉强度200MPa；延伸率5.5％；耐磨性能(摩擦试验机)0.05g/cm2；防腐性能(醋酸盐雾试验)90H。
实施例2
第一步、模具设计加工：采用高纯石墨材料，按照铜合金环零件外形尺寸要求，制备石墨模具；
第二步、压制原料制备：取-110目的CuSnPb合金粉末，-200目Al粉末，-200目Ti粉末和-325目天然石墨粉末，按照质量百分比将7.5％的Sn、5.5％的Pb、5.5％的Al、1.5％的Ti、0.75％的天然石墨，余量为Cu混合均匀得混合物，再向混合物中加入其质量0.05％的润湿剂工业用水玻璃，进行半小时均匀混合并过筛；
第三步、热压成型：将压制原料置于石墨模具中采用25T四柱单项热压烧结机，在压制原料受压面积上，每平方厘米单位压力为40Gpa，压制过程5分钟自室温升温至420℃，4分钟自420℃升温至635℃，在635℃保温6分钟后自然降温至400℃脱模得成型毛坯；
第四步、机械加工：对成型好的毛坯进行机械加工，达到产品最终形状要求。
测试评价本实施例结果:抗拉强度220MPa；延伸率6％；耐磨性能(摩擦试验机)0.035g/cm2；防腐性能(醋酸盐雾试验)95H。
实施例3
第一步、采用高纯石墨材料，按照铜合金环零件外形尺寸要求，制备石墨模具；
第二步、压制原料制备：取-120目CuSnPb合金粉末，-200目Al粉末，-200目Ti粉末和-325目天然石墨粉末，按照质量百分比将9％的Sn、6％的Pb、6％的Al、3％的Ti、0.5％的天然石墨，余量为Cu混合均匀得混合物，再向混合物中加入其质量0.05％的润湿剂工业机油混合均匀，进行半小时均匀混合并过筛；
第三步、热压成型：将压制原料置于石墨模具中采用25T四柱单项热压烧结机，在压制原料受压面积上，每平方厘米单位压力为50Gpa，压制过程5分钟自室温升温至420℃，4分钟自420℃升温至650℃，在650℃保温8分钟后自然降温至400℃脱模得成型毛坯；
第四步、机械加工：对成型好的毛坯进行机械加工，达到产品最终形状要求。
测试评价本实施例结果:抗拉强度230MPa；延伸率6.5％；耐磨性能(摩擦试验机)0.02g/cm2；防腐性能(醋酸盐雾试验)105H。
综合评价三项实施例结果，均能够满足产品技术要求。但从综合性能指标及生产实际来考虑，第三种实例方案效果最佳。

Claims (3)

1.一种天然气压缩机耐磨防腐铜合金环的制备方法，其特征在于：
1)模具设计加工：采用高纯石墨材料，按照铜合金环零件外形尺寸要求，制备石墨模具；
2)压制原料制备：取CuSnPb合金粉末，Al粉末，Ti粉末和天然石墨粉末，按照质量百分比将6-9％的Sn粉末、5-6％的Pb粉末、5-6％的Al粉末、1-3％的Ti粉末、0.5-1.0％的天然石墨粉末，余量为Cu混合均匀得混合物，再向混合物中加入其质量0.05％的润湿剂混合均匀；
3)热压成型：将压制原料置于石墨模具中采用25T四柱单项热压烧结机，在压制原料受压面积上，每平方厘米单位压力为30-50Gpa，压制过程5分钟自室温升温至420℃，4分钟自420℃升温至620-650℃在此温度下保温5-8分钟后自然降温至400℃脱模得成型毛坯；
4)机械加工：对成型好的毛坯进行机械加工，达到产品最终形状要求。
2.根据权利要求1所述的天然气压缩机耐磨防腐铜合金环的制备方法，其特征在于：所述的CuSnPb合金粉末的粒度为-100目至-120目，Al粉末的粒度为-200目，Ti粉末的粒度为-200目、天然石墨粉末的粒度为-325目。
3.根据权利要求1所述的天然气压缩机耐磨防腐铜合金环的制备方法，其特征在于：所述的润湿剂为工业机油或工业用水玻璃。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53102824A (en) * 1977-02-21 1978-09-07 Toray Ind Inc Metallic slide material reinforced by carbon fiber
JPS5770247A (en) * 1980-10-22 1982-04-30 Hitachi Chem Co Ltd Wear resistant and high tension brass alloy
CN1260402A (zh) * 1999-12-18 2000-07-19 中国科学院兰州化学物理研究所 锡青铜基自润滑复合材料
CN1266909A (zh) * 2000-04-09 2000-09-20 中南工业大学 粉末冶金技术制造涡轮增压器自润滑浮动轴承的方法
CN101956094A (zh) * 2010-10-15 2011-01-26 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种高强高导弥散强化铜合金及其制备方法
CN102994799A (zh) * 2012-11-16 2013-03-27 河南科技大学 一种铜基自润滑复合材料及其制备方法
CN103602849A (zh) * 2013-10-10 2014-02-26 铜陵新创流体科技有限公司 一种铜基合金滑动轴承材料及其制备方法
CN103695699A (zh) * 2013-12-20 2014-04-02 龙工（上海）精工液压有限公司 含混合硅酸盐矿粉的烧结耐磨铜合金材料及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53102824A (en) * 1977-02-21 1978-09-07 Toray Ind Inc Metallic slide material reinforced by carbon fiber
JPS5770247A (en) * 1980-10-22 1982-04-30 Hitachi Chem Co Ltd Wear resistant and high tension brass alloy
CN1260402A (zh) * 1999-12-18 2000-07-19 中国科学院兰州化学物理研究所 锡青铜基自润滑复合材料
CN1266909A (zh) * 2000-04-09 2000-09-20 中南工业大学 粉末冶金技术制造涡轮增压器自润滑浮动轴承的方法
CN101956094A (zh) * 2010-10-15 2011-01-26 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种高强高导弥散强化铜合金及其制备方法
CN102994799A (zh) * 2012-11-16 2013-03-27 河南科技大学 一种铜基自润滑复合材料及其制备方法
CN103602849A (zh) * 2013-10-10 2014-02-26 铜陵新创流体科技有限公司 一种铜基合金滑动轴承材料及其制备方法
CN103695699A (zh) * 2013-12-20 2014-04-02 龙工（上海）精工液压有限公司 含混合硅酸盐矿粉的烧结耐磨铜合金材料及其制备方法

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