CN209354528U - 一种包含假合金过渡层的Zn-Al-Fe合金复合轴套 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种包含假合金过渡层的Zn‑Al‑Fe合金复合轴套，所述轴套包括位于外层的Fe合金层以及位于内层的Zn‑Al合金层，在Fe合金层和Zn‑Al合金层之间设置有Zn‑Al‑Fe假合金过渡层，位于外层的Fe合金层的内壁上沿圆周设置有环形凹槽，在环形凹槽内均匀设置有若干个呈波浪状的限定凹槽，本实用新型可满足高速、重载工况条件下的承载、减振、耐磨要求使用性能，改变传统轴套材料性能单一的问题，实现了Zn‑Al合金与Fe合金性能的协同，复合轴套具有高刚度、高强度、高耐磨性和高阻尼性，能有效起到耐磨和减振作用，减少了结构损伤和功能失效的情况，实现了两种金属材料优异性能的互补。
Description
技术领域
本实用新型涉及耐磨机械零件技术领域，具体涉及一种包含假合金过渡层的Zn-Al-Fe合金复合轴套。
背景技术
Cu合金具有高强度、高耐磨、高的承载能力等优良特性，是耐磨轴套的首选材料，但是，铜合金的价格昂贵。而Fe合金具有高强度和高的承载能力，但抗咬合和耐磨性差，Zn-Al合金具有质量轻，强度较高，耐磨损，阻尼性好等优点，替代铜合金广泛应用于低速重载磨损工况，为解决高速重载工况下铜合金轴套的替代品问题，需引入多组元材料提高轴套使用寿命，利用Zn-Al合金与Fe合金复合在一起，可形成高刚度、高耐磨性，高减振性的复合结构耐磨材料，作为减振轴套使用可增加结构的强度和阻尼性，改变结构的基本振动周期。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种包含假合金过渡层的Zn-Al-Fe合金复合轴套，可满足高速、重载工况条件下的承载、减振、耐磨要求使用性能。
本实用新型通过以下技术方案来实现：
一种包含假合金过渡层的Zn-Al-Fe合金复合轴套，所述轴套包括位于外层的Fe合金层以及位于内层的Zn-Al合金层，在Fe合金层和Zn-Al合金层之间设置有Zn-Al-Fe假合金过渡层，位于外层的Fe合金层的内壁上沿圆周设置有环形凹槽，在环形凹槽内均匀设置有若干个呈波浪状的限定凹槽。
进一步的，所述限定凹槽内均匀设置有若干个凸起的耐摩颗粒。
进一步的，所述Fe合金层的体积占轴套的30-40%。
进一步的，所述环形凹槽的深度为90~100 um，所述限定凹槽的深度为80~90 um。
进一步的，所述Zn-Al合金层中Al的质量分数为25-30%。
进一步的，所述Fe合金层为低碳钢、低合金钢或弹簧钢中的一种。
本实用新型的有益效果在于：
（1）本实用新型的Zn-Al-Fe合金复合轴套，改变传统轴套材料性能单一的问题，实现了Zn-Al合金与Fe合金性能的协同，复合轴套具有高刚度、高强度、高耐磨性和高阻尼性，能有效起到耐磨和减振作用，减少了结构损伤和功能失效的情况，实现了两种金属材料优异性能的互补；
（2）本实用新型位于外层的Fe合金层的内壁上沿圆周设置有环形凹槽，在环形凹槽内均匀设置有若干个呈波浪状且相互连接的限定凹槽，使得Zn-Al-Fe假合金过渡层与Fe合金层结合更稳定，且限定凹槽内均匀设置有若干个凸起的耐摩颗粒，减轻对限定凹槽的磨损，同时使得其结合更加稳定。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型外层的Fe合金层的局部结构示意图；
附图标记：1、Fe合金层，2、Zn-Al-Fe假合金过渡层，3、Zn-Al合金层，4、环形凹槽，5、限定凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1~图2所示，一种包含假合金过渡层的Zn-Al-Fe合金复合轴套，所述轴套包括位于外层的Fe合金层1以及位于内层的Zn-Al合金层3，所述Fe合金层1为低碳钢、低合金钢或弹簧钢中的一种，优选为45钢，保证轴套刚度和强度的同时，尽可能保证其弹性，所述Fe合金层1位于轴套的外层，充分发挥了Fe合金的高强度优势，所述Fe合金层1的体积占轴套的30-40%，所述Zn-Al合金层3位于轴套的内层，充分发挥了Zn-Al合金的高耐磨性和高阻尼的优势，Al与Zn融合能明显改善流动性，细化铸件晶粒结构并因此提高力学性能，所述Zn-Al合金层3中Al的质量分数为25-30%，在Fe合金层1和Zn-Al合金层3之间设置有Zn-Al-Fe假合金过渡层2，所述Zn-Al-Fe假合金过渡层2是外层的Fe合金层1与液态Zn-Al合金的扩散所形成的产物，以冶金结合的方式将两基体连接在一起，Zn-Al-Fe假合金过渡层的产生，填充由晶格畸变产生的缝隙，并减少硬脆相产生，制备出界面清晰致密的高性能Zn-Al-Fe合金复合轴套；
位于外层的Fe合金层1的内壁上沿圆周设置有环形凹槽4，所述环形凹槽4可以为若干个且相互平行设置，在环形凹槽4内均匀设置有若干个呈波浪状且相互平行的限定凹槽5，所述限定凹槽5内均匀设置有若干个凸起的耐摩颗粒，所述环形凹槽4的深度为90~100um，所述限定凹槽5的深度为80~90 um，除去位于环形凹槽4及限定凹槽5内的Zn-Al-Fe假合金过渡层2的厚度为200-500um。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种包含假合金过渡层的Zn-Al-Fe合金复合轴套，其特征在于：所述轴套包括位于外层的Fe合金层（1）以及位于内层的Zn-Al合金层（3），在Fe合金层（1）和Zn-Al合金层（3）之间设置有Zn-Al-Fe假合金过渡层（2），位于外层的Fe合金层（1）的内壁上沿圆周设置有环形凹槽（4），在环形凹槽（4）内均匀设置有若干个呈波浪状的限定凹槽（5）。
2.根据权利要求1所述的一种包含假合金过渡层的Zn-Al-Fe合金复合轴套，其特征在于：所述限定凹槽（5）内均匀设置有若干个凸起的耐摩颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种包含假合金过渡层的Zn-Al-Fe合金复合轴套，其特征在于：所述Fe合金层（1）的体积占轴套的30-40%。
4.根据权利要求1所述的一种包含假合金过渡层的Zn-Al-Fe合金复合轴套，其特征在于：所述环形凹槽（4）的深度为90~100 um，所述限定凹槽（5）的深度为80~90 um。
5.根据权利要求1所述的一种包含假合金过渡层的Zn-Al-Fe合金复合轴套，其特征在于：所述Zn-Al合金层（3）中Al的质量分数为25-30%。
6.根据权利要求1所述的一种包含假合金过渡层的Zn-Al-Fe合金复合轴套，其特征在于：所述Fe合金层（1）为低碳钢、低合金钢或弹簧钢中的一种。
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