CN1539634A

CN1539634A - 铝锡轴承合金/钢双金属复合材料制备方法

Info

Publication number: CN1539634A
Application number: CNA031165184A
Authority: CN
Inventors: 杰孙; 孙杰; 谢芳第
Original assignee: XIANGSHENG BEARING BUSH MATERIAL CO Ltd SHANGHAI
Current assignee: XIANGSHENG BEARING BUSH MATERIAL CO Ltd SHANGHAI
Priority date: 2003-04-21
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2004-10-27

Abstract

本发明JDT－铝锡轴承合金/钢双金属复合材料制备方法公开了采用热轧卷钢带生产双金属复合材料，包括双金属复合用卷钢带、铝锡合金带的制备、双金属卷带材或条材连续固相复合轧制，及双金属材料生产的其他后处理在内，还包括热轧卷钢带在无油污环境下的表面处理，复合轧制出的双金属带既可以卷绕成双金属卷带，也可以在线连续定尺剪成规定长度的双金属条材。新工艺降低了双金属卷带材料的原材料采购成本，扩展了原材料规格的选择范围；对厚规格的且不宜卷取的双金属板材，还可以通过双金属的连续复合，连续进行长条材生产，提高了双金属生产的机械化程度，使双金属板材的质量性能指标与成材率明显提高。

Description

‘铝锡轴承合金/钢双金属复合材料’制备方法

技术领域：

本发明‘铝锡轴承合金/钢双金属复合材料’制备方法，涉及的是薄壁多层金属滑动轴承材料制备方法，具体涉及铝锡轴承合金/钢双金属复合材料制备方法。

背景技术：

铝锡轴承合金/钢双金属复合材料问世已有数十年，典型品种：铝锡20铜/钢(AlSn20Cu/steel)双金属复合材料是一种综合性能良好的滑动轴承材料，用此材料制成的轴瓦、衬套及止推片等零配件被广泛应用于各种内燃机发动机上。目前铝锡双金属复合材料制备工艺，与本发明技术相比较，有以下不足：

1.卷式法轧制复合工艺生产铝锡轴承合金/钢双金属复合材料的钢背原材料采用冷轧卷钢带，而双金属生产的关键-双金属复合成型前的预处理，必须对钢带表面进行清洗脱脂与磨(切)削等表面处理工艺，致使冷轧钢带表面质量好的性能优势未能被充分利用而浪费，由此双金属轴瓦材料的原材料成本被相应提高；另外，商品冷轧卷钢带的厚度选择范围较窄，厚度一般小于3.5mm，因而限制了双金属卷带材料生产的产品厚度范围；

2.条式法工艺生产铝锡轴承合金/钢双金属复合材料可以采用热轧钢板或钢带，但条式法生产工艺只能逐条断续进行生产作业，机械化程度低，人工作业环节多，生产过程的质量控制易波动，产品性能、精度的离散性程度大。

发明内容：

‘JDT-铝锡轴承合金/钢双金属复合材料’制备方法所提出的技术方案是改革现有工艺模式形成的，选用热轧卷钢带取代冷轧卷钢带作为双金属材料的钢背原材料，进行双金属卷带或条材的连续复合生产。其技术是这样实现的：包括双金属复合用卷钢带制备1)、卷钢带的表面处理2)、双金属复合用铝锡合金带的制备3)、铝锡轴承合金带的表面处理4)、双金属卷带或条材的连续固相复合轧制5)，及包括双金属材料热处理、双金属材料成品规格化、检验、上油、包装等的双金属材料成品后处理6)在内；其特征在于：1.采用热轧卷钢带，复合用钢带的制备方法包括二种工艺方式，方式一是对厚度范围≤8mm、宽度、长度及钢种选定的热轧卷钢带进行松卷、装架，然后采取浸渍式脱脂除锈处理，经中和、清水漂洗至PH值7～8，烘干；方式二是直接选用表面除锈处理过的商品热轧卷钢带，经脱脂、烘干处理；2.在无油污的状态与环境下，脱脂处理过的热轧卷钢带经开卷、校平，然后通过砂带磨削工艺修磨钢带表面，消除卷钢带表面的轧制缺陷，使卷钢带的表面外露全新金属本质、洁净无污，钢带的复合表面粗糙度Ra1.6～12.5μm；钢带的非复合表面粗糙度Ra≤6.3μm；本处理过程可与双金属复合生产线连线，连续处理的钢带直接用于双金属复合生产；也可通过卷取机，把修磨处理过的钢带卷取成卷备用；3.经表面处理过的卷钢带与铝锡轴承合金带，通过轧机作双金属固相复合轧制，复合轧制的材料变形范围为30～55％，复合轧制温度≤250℃，线速度≤40m/min；轧制出的铝锡轴承合金/钢双金属带可以卷绕成双金属卷带，也可以在线通过定尺剪连续生产规定长度的双金属条材。实现上述技术与原有技术相比，降低了双金属卷带材料的原材料采购成本，又因为热轧卷钢带的厚度选择范围要比冷轧钢带宽，故能使双金属卷带复合工艺生产的双金属卷带厚度规格上限得到扩展；而更厚规格的且不宜卷取的双金属板材，还可以通过双金属的连续复合，进行长条材生产模式完成作业，提高了双金属生产的机械化程度，使双金属板材的质量性能指标与成材率明显提高，‘JDT-铝锡轴承合金/钢双金属复合材料’制备方法与传统的制备方法比较如下：

项目		‘JDT’制备法	传统卷带制备法	传统条材制备法
项目		‘JDT’制备法	传统卷带制备法	传统条材制备法	原料钢材	适用品种	热轧卷钢带	冷轧卷钢带	钢板
厚度规格	≤8mm	≤4mm	不限			适用品种	热轧卷钢带	冷轧卷钢带	钢板
厚度规格	≤8mm	≤4mm	不限	相当材料规格的采购成本之比		1	1.25～1.35	1.05～1.10
双金属成品	成品总厚度	≤6mm	≤3.5mm	相当材料规格的采购成本之比		1	1.25～1.35	1.05～1.10	不限
	成品总厚度	≤6mm	≤3.5mm	合金层厚度	≥0.4mm	≥0.4mm	≥0.5mm		不限
	总厚度允差	±0.05mm	±0.05mm	合金层厚度	≥0.4mm	≥0.4mm	≥0.5mm	±0.10mm
	总厚度允差	±0.05mm	±0.05mm	钢层厚度允差	±0.05mm	±0.05mm	±0.10mm	±0.10mm
	成品率	75～90	75～90	钢层厚度允差	±0.05mm	±0.05mm	±0.10mm	65～75

附图说明

附图1为‘JDT-铝锡轴承合金/钢双金属复合材料’制备方法中双金属卷带制备方法的工艺框图；

附图2为‘JDT-铝锡轴承合金/钢双金属复合材料’制备方法中双金属条材连续制备方法的工艺框图。

具体实施方式：

选择两个典型产品的制备实施方法，对本发明作进一步描述：

实施例1

参见附图1，用于制造汽车发动机曲轴轴瓦的铝锡轴承合金/钢双金属卷带材料，其铝锡轴承合金牌号为铝锡20铜(AlSn20Cu)，钢带钢种牌号为SPHC，规格为：总厚度2.6mm/钢层厚度2.05mm/宽度95mm/长度200m的制备：

1)选定厚3.5mm，宽113mm，长120m(规模化作业时长度不限)的热轧酸洗卷钢带，牌号SPHC，经松卷、脱脂、烘干处理；

2)在保洁状态与环境下，开卷、校平、通过砂带磨削工艺修磨钢带表面，消除卷钢带表面的轧制缺陷，使卷钢带的表面外露全新金属本质、洁净无污，钢带的复合表面粗糙度Ra1.6～12.5μm；钢带的非复合表面粗糙度Ra≤6.3μm；

3)采用感应熔炼炉按铝锡20铜(AlSn20Cu)轴承合金的配方熔炼铝合金，然后铸锭，铸锭表面处理后与也经表面处理的纯铝皮通过包复轧制，轧结成为‘纯铝/铝锡20铜合金/纯铝’三合一的铝合金复合材料，再经轧制、规格化、脱脂、烘干处理后成为厚1.2mm，宽112mm，长102m(可以是单长，也可以是若干长之和)的双金属复合用铝锡轴承合金带，在保洁状态下备用；

4)在双金属复合前，通过钢丝刷轮抛磨工艺，对双金属复合用铝锡轴承合金带的表面层进行刷光处理，获取合金带表面刷新、洁净无污的处理效果；处理过程满足双金属复合需求，且保持同步；

5)连续表面处理后的卷钢带处在下方，其上是已经表面刷新处理的铝锡轴承合金带，两者一起通过轧机作双金属固相复合轧制，轧制温度≤250℃，轧制线速度≤40m/min，轧制过程中保持工艺润滑均匀适度，通过调整轧机辊缝的开口度控制双金属复合材料的轧制厚度等于双金属带的成品厚度，复合轧制成的铝锡轴承合金/钢双金属带通过卷取机卷绕成双金属卷带；

6)复合成的双金属卷带在恒温炉内热处理，300～350℃保温4小时，室温冷却；冷却了的双金属卷带通过开卷、检验、对不合格部位标记及祛除卷带料头、料边、料尾等，完成规格化后上油卷取成卷，经包装成为铝锡轴承合金/钢双金属复合材料商品。

实施例2

参见附图2，用于制造内燃机机车柴油发动机连杆轴瓦的铝锡轴承合金/钢双金属板材，其铝锡轴承合金牌号为铝锡20铜(AlSn20Cu)，钢材牌号为SPHC，双金属板材规格为：总厚度5.3mm/钢层厚度4.2mm/宽74mm/长336mm，数量为800块的制备方法：

1)选定厚7.0mm，宽170mm，长85m的热轧酸洗卷钢带，牌号SPHC，经松卷、脱脂、烘干处理；

2)过程同实例1；

3)过程同实例1，但制备成的铝锡轴承合金板规格为厚2.3mm/宽169mm/长3900mm，数量为19块；

4)过程同实例1；

5)在连续表面处理后的卷钢带上，逐一衔接覆盖已经表面刷新处理过的铝锡轴承合金板，导入轧机作双金属固相复合轧制，轧制温度≤250℃，轧制线速度≤20m/min，轧制过程中保持工艺润滑均匀适度，通过调整轧机辊缝的开口度控制双金属复合材料的轧制厚度符合双金属材料的成品厚度；复合轧制成的双金属带通过在线定尺剪，按双金属上铝合金的衔接位置切断成双金属长条材，堆垛装架；

6)复合成的双金属条材进恒温炉内热处理，300～350℃保温4小时，室温冷却；冷却后通过分割剪切，祛除料头、料边并完成规格化，检验后记数上油包装成为铝锡轴承合金/钢双金属复合材料商品。

Claims

1.本发明‘JDT-铝锡轴承合金/钢双金属复合材料’制备方法，包括双金属复合用卷钢带制备、卷钢带的表面处理、双金属复合用铝锡合金带的制备、铝锡轴承合金带的表面处理、双金属卷带或条材的连续固相复合轧制，及包括双金属材料热处理、双金属材料成品规格化、检验、上油、包装等的双金属材料成品后处理在内；其特征在于：1.采用热轧卷钢带，复合用钢带的制备方法包括二种工艺方式，方式一是对厚度范围≤8mm、宽度、长度及钢种选定的热轧卷钢带进行松卷、装架，然后采取浸渍式脱脂除锈处理，经中和、清水漂洗至PH值7～8，烘干；方式二是直接选用表面除锈处理过的商品热轧卷钢带，经脱脂、烘干处理；

2.在无油污的状态与环境下，脱脂处理过的热轧卷钢带经开卷、校平，然后通过砂带磨削工艺修磨钢带表面，消除卷钢带表面的轧制缺陷，使卷钢带的表面外露全新金属本质、洁净无污，钢带的复合表面粗糙度Ra1.6～12.5μm；钢带的非复合表面粗糙度Ra≤6.3μm；本处理过程可与双金属复合生产线连线，连续处理的钢带直接用于双金属复合生产；也可通过卷取机，把修磨处理过的钢带卷取成卷备用；3.经表面处理过的卷钢带与铝锡轴承合金带，通过轧机作双金属固相复合轧制，复合轧制的材料变形范围为30～55％，复合轧制温度≤250℃，线速度≤40m/min；轧制出的铝锡轴承合金/钢双金属带可以卷绕成双金属卷带，也可以在线通过定尺剪连续生产规定长度的双金属条材。