| 专利名称： | 一种汽车轴承用铝基合金及其制备方法 | ||
| 专利名称(英文)： | An automobile bearing aluminum base alloy and method for preparing same | ||
| 专利号： | CN201610057564.8 | 申请时间： | 20160127 |
| 公开号： | CN105648281A | 公开时间： | 20160608 |
| 申请人： | 东莞佛亚铝业有限公司 | ||
| 申请地址： | 523000 广东省东莞市东城区东城中路南月德楼A座201室（集群注册） | ||
| 发明人： | 张健锋 | ||
| 分类号： | C22C21/00; C22C21/10; C22C1/02; C22F1/04; C22F1/053 | 主分类号： | C22C21/00 |
| 代理机构： | 东莞市中正知识产权事务所 44231 | 代理人： | 成伟 |
| 摘要： | 本发明公开了一种汽车轴承用铝基合金及其制备方法，该汽车轴承用铝基合金，按照质量百分数的原料包括Pb7.0-12.0%、Fe0.3-1.2%、Si5-12%、Bi0.02-0.08%、Mn0.1-0.4%、B0.003-0.02%、Cr0.05-0.35%、Zn0.4-1.5%，余量为Al。将上述原料按各金属元素的熔点由低到高加入熔炼炉，进行熔炼并不断搅拌，再加入精炼剂，进行精炼并缓慢均匀搅拌，扒去金属液表面的浮渣，静置后进行铸造成型；再经过时效处理即得。本发明原料简单，制备出的汽车轴承用铝合金不仅具有较高的抗疲劳强度、较好的耐磨性，而且具有良好的减磨性与抗咬合性，有效地延长了轴承的使用寿命，且制备工艺简单、易操作，生产成本低，适于工业化生产。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses an automobile bearing aluminum base alloy and its preparation method, the aluminum base alloy for automobile bearing, in accordance with the quality of the raw materials of the percentage of Pb7.0-12.0%, Fe0 . 3-1.2%, Si5-12%, Bi0 . 02-0.08%, Mn0.1-0.4%, B0 . 003-0.02%, Cr0.05-0.35%, Zn0 . 4-1.5%, the rest is Al. According to the above-mentioned raw materials each metallic element from low to high melting point of the added in a smelting furnace, the smelting and constantly stirring, then adding refining agent, for refining and stirring slowly and uniformly, the surface of the molten metal digs up scumings, molding for casting after standing; is obtained after aging treatment. The raw materials of this invention is simple, the prepared aluminum alloy for automobile bearing not only has a high anti-fatigue strength, good abrasion resistance, but also has good antifriction and anti-seizure resistance, effectively prolonging the service life of the bearing, and the preparation process is simple, easy to operate, low production cost, is suitable for industrial production. | ||
1.一种汽车轴承用铝基合金，其特征在于，按照质量百分数的原料包括Pb7.0-12.0%、Fe0.3-1.2%、Si5-12%、Bi0.02-0.08%、Mn0.1-0.4%、B0.003-0.02%、Cr0.05-0.35%、Zn0.4-1.5%，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的汽车轴承用铝基合金，其特征在于，按照质量百分数的原料包括Pb9.0%、Fe0.8%、Si7%、Bi0.05%、Mn0.2%、B0.015%、Cr0.15%、Zn0.8%，余量为Al。
3.一种如权利要求1-2任一所述的汽车轴承用铝基合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1）称料：按照上述质量百分数，称取原料； 2）熔炼：将步骤1）所得原料按各金属元素的熔点由低到高加入熔炼炉，进行熔炼并不断搅拌，熔炼温度为780-820℃； 3）精炼：往步骤2）熔炼得到的混合料中加入混合料质量的0.1-0.25%的精炼剂，进行精炼并缓慢均匀搅拌，精炼温度为830-850℃，精炼时间为15-20min； 4）铸造：待步骤3）反应结束后，扒去金属液表面的浮渣，接着将金属液静置8-15min后，进行铸造成型； 5）时效处理：在铸造成型完成后，对铸造件进行空冷至350-380℃保温3-4h，然后以40-80℃/h速率降温至240-260℃，保温4-5h，空冷至室温即得。
4.根据权利要求3所述的汽车轴承用铝基合金的制备方法，其特征在于，步骤3）中，往熔炼得到的混合料中加入混合料质量的0.15%的精炼剂。
5.根据权利要求3所述的汽车轴承用铝基合金的制备方法，其特征在于，步骤5）中，对铸造件进行空冷至370℃保温3.5h，然后以60℃/h速率降温至250℃，保温4.5h，空冷至室温即得。
1.一种汽车轴承用铝基合金，其特征在于，按照质量百分数的原料包括Pb7.0-12.0%、Fe0.3-1.2%、Si5-12%、Bi0.02-0.08%、Mn0.1-0.4%、B0.003-0.02%、Cr0.05-0.35%、Zn0.4-1.5%，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的汽车轴承用铝基合金，其特征在于，按照质量百分数的原料包括Pb9.0%、Fe0.8%、Si7%、Bi0.05%、Mn0.2%、B0.015%、Cr0.15%、Zn0.8%，余量为Al。
3.一种如权利要求1-2任一所述的汽车轴承用铝基合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1）称料：按照上述质量百分数，称取原料； 2）熔炼：将步骤1）所得原料按各金属元素的熔点由低到高加入熔炼炉，进行熔炼并不断搅拌，熔炼温度为780-820℃； 3）精炼：往步骤2）熔炼得到的混合料中加入混合料质量的0.1-0.25%的精炼剂，进行精炼并缓慢均匀搅拌，精炼温度为830-850℃，精炼时间为15-20min； 4）铸造：待步骤3）反应结束后，扒去金属液表面的浮渣，接着将金属液静置8-15min后，进行铸造成型； 5）时效处理：在铸造成型完成后，对铸造件进行空冷至350-380℃保温3-4h，然后以40-80℃/h速率降温至240-260℃，保温4-5h，空冷至室温即得。
4.根据权利要求3所述的汽车轴承用铝基合金的制备方法，其特征在于，步骤3）中，往熔炼得到的混合料中加入混合料质量的0.15%的精炼剂。
5.根据权利要求3所述的汽车轴承用铝基合金的制备方法，其特征在于，步骤5）中，对铸造件进行空冷至370℃保温3.5h，然后以60℃/h速率降温至250℃，保温4.5h，空冷至室温即得。
翻译：技术领域
本发明涉及合金技术领域，具体是一种汽车轴承用铝基合金及其制备方法。
背景技术
轴承(Bearing)是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转 体，降低其运动过程中的摩擦系数(frictioncoefficient)，并保证其回转精度 (accuracy)。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。其 中滚动轴承已经标准化、系列化，但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大，价 格也较高。滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成，严格的说是由外圈、 内圈、滚动体、保持架、密封、润滑油六大件组成。简单来说，只要具备外圈、内圈、 滚动体就可定义为为滚动轴承。按滚动体的形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。 轴承材料是制造轴瓦、轴套等零件的材料，这些零件需要直接与轴或轴颈配合进行摩擦， 因此轴承材料必须具有良好的减摩性、耐磨性、嵌藏性、顺应性、耐腐蚀性及足够的承载 能力，以减小摩擦损耗，延长轴承的使用寿命。轴承用铝合金是以铝为基础，加入其他元 素组成的合金。铝基轴承合金不仅具有较高的导热性、较高的耐蚀性、较高的疲劳强度和 较高的高温强度，而且价格便宜。然而，铝基轴承合金存在一个大的缺陷——铝基轴承合 金的膨胀系数较大、抗咬合性差，该缺陷严重限制了其应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有良好的减磨性、抗咬合性、有效地延长使用寿命的汽 车轴承用铝基合金及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种汽车轴承用铝基合金，按照质量百分数的原料包括Pb7.0-12.0％、Fe0.3-1.2％、 Si5-12％、Bi0.02-0.08％、Mn0.1-0.4％、B0.003-0.02％、Cr0.05-0.35％、Zn0.4-1.5％，余 量为Al。
作为本发明进一步的方案：所述汽车轴承用铝基合金，按照质量百分数的原料包括 Pb9.0％、Fe0.8％、Si7％、Bi0.05％、Mn0.2％、B0.015％、Cr0.15％、Zn0.8％，余量为Al。
所述的汽车轴承用铝基合金的制备方法，包括以下步骤：
1)称料：按照上述质量百分数，称取原料；
2)熔炼：将步骤1)所得原料按各金属元素的熔点由低到高加入熔炼炉，进行熔炼并 不断搅拌，熔炼温度为780-820℃；
3)精炼：往步骤2)熔炼得到的混合料中加入混合料质量的0.1-0.25％的精炼剂，进 行精炼并缓慢均匀搅拌，精炼温度为830-850℃，精炼时间为15-20min；
4)铸造：待步骤3)反应结束后，扒去金属液表面的浮渣，接着将金属液静置8-15min 后，进行铸造成型；
5)时效处理：在铸造成型完成后，对铸造件进行空冷至350-380℃保温3-4h，然后 以40-80℃/h速率降温至240-260℃，保温4-5h，空冷至室温即得。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，往熔炼得到的混合料中加入混合料质量的0.15％ 的精炼剂。
作为本发明进一步的方案：步骤5)中，对铸造件进行空冷至370℃保温3.5h，然后 以60℃/h速率降温至250℃，保温4.5h，空冷至室温即得。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明原料简单，制备出的汽车轴承用铝合金不仅具有较高的抗疲劳强度、较好的耐 磨性，而且具有良好的减磨性与抗咬合性，有效地延长了轴承的使用寿命，且制备工艺简 单、易操作，生产成本低，适于工业化生产。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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
本发明实施例中，一种汽车轴承用铝基合金，按照质量百分数的原料包括Pb7.0％、Fe 0.3％、Si5％、Bi0.02％、Mn0.1％、B0.003％、Cr0.05％、Zn0.4％，余量为Al。
所述的汽车轴承用铝基合金的制备方法，包括以下步骤：
1)称料：按照上述质量百分数，称取原料；
2)熔炼：将步骤1)所得原料按各金属元素的熔点由低到高加入熔炼炉，进行熔炼并 不断搅拌，熔炼温度为780℃；
3)精炼：往步骤2)熔炼得到的混合料中加入混合料质量的0.1％的精炼剂，进行精 炼并缓慢均匀搅拌，精炼温度为830℃，精炼时间为15min；
4)铸造：待步骤3)反应结束后，扒去金属液表面的浮渣，接着将金属液静置8min 后，进行铸造成型；
5)时效处理：在铸造成型完成后，对铸造件进行空冷至350℃保温3h，然后以40℃/h 速率降温至240℃，保温4h，空冷至室温即得。
实施例2
本发明实施例中，一种汽车轴承用铝基合金，按照质量百分数的原料包括Pb12.0％、 Fe1.2％、Si12％、Bi0.08％、Mn0.4％、B0.02％、Cr0.35％、Zn1.5％，余量为Al。
所述的汽车轴承用铝基合金的制备方法，包括以下步骤：
1)称料：按照上述质量百分数，称取原料；
2)熔炼：将步骤1)所得原料按各金属元素的熔点由低到高加入熔炼炉，进行熔炼并 不断搅拌，熔炼温度为820℃；
3)精炼：往步骤2)熔炼得到的混合料中加入混合料质量的0.25％的精炼剂，进行精 炼并缓慢均匀搅拌，精炼温度为850℃，精炼时间为20min；
4)铸造：待步骤3)反应结束后，扒去金属液表面的浮渣，接着将金属液静置15min 后，进行铸造成型；
5)时效处理：在铸造成型完成后，对铸造件进行空冷至380℃保温4h，然后以80℃/h 速率降温至260℃，保温5h，空冷至室温即得。
实施例3
本发明实施例中，一种汽车轴承用铝基合金，按照质量百分数的原料包括Pb8.0％、Fe 0.5％、Si6％、Bi0.04％、Mn0.2％、B0.008％、Cr0.08％、Zn0.7％，余量为Al。
所述的汽车轴承用铝基合金的制备方法，包括以下步骤：
1)称料：按照上述质量百分数，称取原料；
2)熔炼：将步骤1)所得原料按各金属元素的熔点由低到高加入熔炼炉，进行熔炼并 不断搅拌，熔炼温度为790℃；
3)精炼：往步骤2)熔炼得到的混合料中加入混合料质量的0.13％的精炼剂，进行精 炼并缓慢均匀搅拌，精炼温度为835℃，精炼时间为17min；
4)铸造：待步骤3)反应结束后，扒去金属液表面的浮渣，接着将金属液静置9min 后，进行铸造成型；
5)时效处理：在铸造成型完成后，对铸造件进行空冷至360℃保温3.2h，然后以50℃/h 速率降温至245℃，保温4.3h，空冷至室温即得。
实施例4
本发明实施例中，一种汽车轴承用铝基合金，按照质量百分数的原料包括Pb11.0％、 Fe1.0％、Si10％、Bi0.06％、Mn0.3％、B0.015％、Cr0.3％、Zn1.3％，余量为Al。
所述的汽车轴承用铝基合金的制备方法，包括以下步骤：
1)称料：按照上述质量百分数，称取原料；
2)熔炼：将步骤1)所得原料按各金属元素的熔点由低到高加入熔炼炉，进行熔炼并 不断搅拌，熔炼温度为810℃；
3)精炼：往步骤2)熔炼得到的混合料中加入混合料质量的0.20％的精炼剂，进行精 炼并缓慢均匀搅拌，精炼温度为845℃，精炼时间为19min；
4)铸造：待步骤3)反应结束后，扒去金属液表面的浮渣，接着将金属液静置13min 后，进行铸造成型；
5)时效处理：在铸造成型完成后，对铸造件进行空冷至350-380℃保温3-4h，然后 以70℃/h速率降温至255℃，保温4.8h，空冷至室温即得。
实施例5
本发明实施例中，一种汽车轴承用铝基合金，按照质量百分数的原料包括Pb9.0％、Fe 0.8％、Si7％、Bi0.05％、Mn0.2％、B0.015％、Cr0.15％、Zn0.8％，余量为Al。
所述的汽车轴承用铝基合金的制备方法，包括以下步骤：
1)称料：按照上述质量百分数，称取原料；
2)熔炼：将步骤1)所得原料按各金属元素的熔点由低到高加入熔炼炉，进行熔炼并 不断搅拌，熔炼温度为800℃；
3)精炼：往步骤2)熔炼得到的混合料中加入混合料质量的0.15％的精炼剂，进行精 炼并缓慢均匀搅拌，精炼温度为840℃，精炼时间为17min；
4)铸造：待步骤3)反应结束后，扒去金属液表面的浮渣，接着将金属液静置11min 后，进行铸造成型；
5)时效处理：在铸造成型完成后，对铸造件进行空冷至370℃保温3.5h，然后以60℃/h 速率降温至250℃，保温4.5h，空冷至室温即得。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背 离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从 哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含 一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将 说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可 以理解的其他实施方式。
