CN108950266B

CN108950266B - 一种锡基轴承合金的制备方法

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Publication number: CN108950266B
Application number: CN201810831583.0A
Authority: CN
Inventors: 吴昊; 王鸿钧; 杨亚河; 张文斌; 江洁
Original assignee: Honghe University
Current assignee: Honghe University
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2019-07-02
Anticipated expiration: 2038-07-26
Also published as: CN108950266A

Abstract

本发明涉及轴承合金技术领域，具体涉及一种锡基轴承合金的制备方法，步骤如下：a、将纯锡锭、纯铜锭、纯锑锭、纯铝锭等按锡基轴承合金中各成分的质量百分比含量进行配料；b、在坩埚底部先放入上述配料中纯锡锭的1/2，然后依次加入50％锡‑硅合金、10％锡‑钛合金和纯硼粉，加热熔化后再加入剩余的纯锡锭以调节温度，最后加入纯铜锭、纯锑锭和纯铝锭；c、加热温度稳定升至500‑550℃时，即可加入综合处理剂进行精炼变质处理，扒渣后静置一段时间；d、先对钢锭模进行预热，再用上述步骤c所得到的合金锡液浇注至钢锭模内，冷却至室温即可；本发明能缩小凝固温度范围，改善流动性，减少分散缩孔，降低合金液中的气体含量，减少铸件中气孔缺陷。

Description

一种锡基轴承合金的制备方法

技术领域

本发明涉及轴承合金技术领域，具体涉及一种锡基轴承合金的制备方法。

背景技术

锡基轴承合金也叫锡巴比特，是一种具有悠久使用历史的轴承合金。这类合金具有较小的线膨胀系数，良好的导热性能、工艺性能和耐蚀性。锡基轴承合金通常采用熔融法制备、压力加工成材，主要用作汽车、拖拉机、汽轮机等机械上的高速轴承。锡基轴承合金的熔铸大体分轴承钢壳的清洗与挂锡、轴承合金的熔制及轴承合金的浇注3个阶段。整个熔铸工艺过程中，对原材料要求高，对熔炼前的准备要求严，对熔炼工艺操作要求细，稍有不慎，就容易产生铸造缺陷，以前熔铸轴承合金时，经常出现合金与钢壳粘结不良、合金成分偏析、夹渣、气孔等铸造缺陷。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种锡基轴承合金的制备方法，能缩小凝固温度范围，改善流动性，减少分散缩孔，降低合金液中的气体含量，减少铸件中气孔缺陷。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种锡基轴承合金的制备方法，步骤如下：

a、将纯锡锭、纯铜锭、纯锑锭、纯铝锭、纯硼粉、50％锡-硅合金、10％锡-钛合金按锡基轴承合金中各成分的质量百分比含量进行配料：铜：4.5～6.2％、锑：8～11％、钛：0.45～0.65％、铝：1.2～2.6％、硅：0.7～1.3％、硼：0.2～0.4％，其余为锡；

b、在坩埚底部先放入上述配料中纯锡锭的1/2，然后依次加入50％锡-硅合金、10％锡-钛合金和纯硼粉，加热熔化后再加入剩余的纯锡锭以调节温度，最后加入纯铜锭、纯锑锭和纯铝锭；

c、加热温度稳定升至500-550℃时，即可立即加入综合处理剂进行精炼变质处理，扒渣后静置一段时间；

d、先对钢锭模进行预热，再用上述步骤c所得到的合金锡液浇注至钢锭模内，冷却至室温即可得到锡基轴承合金。

优选的，所述步骤a中锡基轴承合金中各成分的质量百分比含量配比为：铜：4.5～5.2％、锑：8～10％、钛：0.45～0.55％、铝：1.2～2.1％、硅：0.7～1.0％、硼：0.2～0.3％，其余为锡。

优选的，所述步骤a中锡基轴承合金中各成分的质量百分比含量配比为：铜：5.5％、锑：10％、钛：0.50％、铝：1.9％、硅：0.9％、硼：0.3％，其余为锡。

优选的，所述步骤b中综合处理剂的质量为配料总量的1％，综合处理剂中各成分的质量比为：氟化钾：氯化钠：氯化钡：氯化铈：氯化锌＝1：1.5：0.3：0.4：0.5。

优选的，所述步骤b中扒渣后静置5～10min。

优选的，所述步骤d中钢锭模的预热温度为150-200℃。

(三)有益效果

本发明中，钛、铝和硼元素的加入提高了合金的强度和硬度，能缩小凝固温度范围，改善流动性，减少分散缩孔，降低合金液中的气体含量，减少铸件中气孔缺陷；在合金基体中加入的硅元素，较大地提高了合金的流动性，改善了合金的铸造性能；另外，硅元素在基体中弥散析出Si硬质相，且分布均匀，有助于提高轴承合金的耐磨性、抗疲劳强度和抗咬合性，降低了合金的线膨胀系数；加入的综合处理剂具有聚渣、隔绝空气接触，防止金属氧化的作用。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

a、将纯锡锭、纯铜锭、纯锑锭、纯铝锭、纯硼粉、50％锡-硅合金、10％锡-钛合金按锡基轴承合金中各成分的质量百分比含量进行配料：铜：4.5％、锑：8％、钛：0.45％、铝：1.4％、硅：0.7％、硼：0.3％，其余为锡；

d、先对钢锭模进行预热，再用上述步骤c所得到的合金锡液浇注至钢锭模内，冷却至室温即可得到实施例1的锡基轴承合金。

实施例2：

a、将纯锡锭、纯铜锭、纯锑锭、纯铝锭、纯硼粉、50％锡-硅合金、10％锡-钛合金按锡基轴承合金中各成分的质量百分比含量进行配料：铜：4.7％、锑：8.5％、钛：0.48％、铝：1.3％、硅：0.9％、硼：0.2％，其余为锡；

d、先对钢锭模进行预热，再用上述步骤c所得到的合金锡液浇注至钢锭模内，冷却至室温即可得到实施例2的锡基轴承合金。

实施例3：

a、将纯锡锭、纯铜锭、纯锑锭、纯铝锭、纯硼粉、50％锡-硅合金、10％锡-钛合金按锡基轴承合金中各成分的质量百分比含量进行配料：铜：5.1％、锑：9.5％、钛：0.61％、铝：1.9％、硅：1.1％、硼：0.4％，其余为锡；

d、先对钢锭模进行预热，再用上述步骤c所得到的合金锡液浇注至钢锭模内，冷却至室温即可得到实施例3的锡基轴承合金。

实施例4：

a、将纯锡锭、纯铜锭、纯锑锭、纯铝锭、纯硼粉、50％锡-硅合金、10％锡-钛合金按锡基轴承合金中各成分的质量百分比含量进行配料：铜：6.2％、锑：11％、钛：0.55％、铝：2.2％、硅：1.3％、硼：0.4％，其余为锡；

d、先对钢锭模进行预热，再用上述步骤c所得到的合金锡液浇注至钢锭模内，冷却至室温即可得到实施例4的锡基轴承合金。

实施例5：

a、将纯锡锭、纯铜锭、纯锑锭、纯铝锭、纯硼粉、50％锡-硅合金、10％锡-钛合金按锡基轴承合金中各成分的质量百分比含量进行配料：铜：5.5％、锑：10％、钛：0.50％、铝：1.9％、硅：0.9％、硼：0.3％，其余为锡；

d、先对钢锭模进行预热，再用上述步骤c所得到的合金锡液浇注至钢锭模内，冷却至室温即可得到实施例5的锡基轴承合金。

综上，将传统的锡基轴承合金制备方法作为对照组，采用本发明的制备方法作为实验组，将对照组与本发明实施例1、2、3、4和5的所制备的锡基轴承合金产品做对比。在相同的条件下，得到各项的指标数据如下表：

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种锡基轴承合金的制备方法，其特征在于，步骤如下：

c、加热温度稳定升至500-550℃时，即可立即加入综合处理剂进行精炼变质处理，扒渣后静置5～10min；综合处理剂的质量为配料总量的1％，综合处理剂中各成分的质量比为：氟化钾：氯化钠：氯化钡：氯化铈：氯化锌＝1：1.5：0.3：0.4：0.5；

d、先对钢锭模进行预热，钢锭模的预热温度为150-200℃，再用上述步骤c所得到的合金锡液浇注至钢锭模内，冷却至室温即可得到锡基轴承合金。

2.如权利要求1所述的一种锡基轴承合金的制备方法，其特征在于，所述步骤a中锡基轴承合金中各成分的质量百分比含量配比为：铜：4.5～5.2％、锑：8～10％、钛：0.45～0.55％、铝：1.2～2.1％、硅：0.7～1.0％、硼：0.2～0.3％，其余为锡。

3.如权利要求1所述的一种锡基轴承合金的制备方法，其特征在于，所述步骤a中锡基轴承合金中各成分的质量百分比含量配比为：铜：5.5％、锑：10％、钛：0.50％、铝：1.9％、硅：0.9％、硼：0.3％，其余为锡。