CN107052286B - 一种铝锡合金轴瓦的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铝锡合金轴瓦的制备方法，属于铝基轴瓦合金材料技术领域。本发明提出了一种包含熔炼、甩带、轧制等工艺的制备技术。主要通过熔炼和甩节来获得非晶态的铝锡合金，然后通过轧制与冲压成型来获得组织均匀、晶粒细小的铝锡合金轴瓦产品。该发明能够在现有设备组织生产，设备投入少；同时通过对轧制工艺的精准控制，能够获得晶粒细小、均匀的微观组织，提高了铝锡合金的耐磨性及综合性能的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝锡合金轴瓦的制备方法，属于铝基轴瓦合金材料技术领域。
背景技术
早期一些汽车生产公司发动机的轴瓦采用的就是巴氏合金，但是由于其疲劳强度不高，轴瓦的寿命大概只有两万公里左右；人们为提高寿命发明了以铝为基体的合金来替代巴氏合金。铝基合金的疲劳强度大概是巴氏合金的3.5倍，铝基合金的硬度也大概是巴氏合金硬度的0.5倍左右。以铝为基体的合金有铝硅合金和铝锡合金等。由于硅的熔点高，不易获得性能较好的合金；而锡比较容易获得高性能的合金。
常用的制备铝锡合金的方法，主要是通过机械合金化法，将铝粉和锡粉进行球磨，再进行烧结。但是，该工艺所制备的合金，由于球磨时间的不同，导致铝粉与锡粉混合不均匀，造成合金的性能不稳定；也会由于烧结温度的不同，导致合金内锡相难以控制，造成合金硬度、耐磨性等性能的不稳定。这些问题极大的限制了该合金在汽车轴瓦上的应用。
发明内容
本发明针对机械合金化的问题，以及铝锡合金的特点，提出了一种控制铝锡合金成分的甩节技术获得非晶态组织，然后通过轧制来获得晶粒细小、组织均匀、性能稳定的铝锡合金轴瓦产品。
本发明的目的在于提供一种铝锡合金轴瓦制备方法，以铝锭和锡锭为原料，对配料进行高温熔炼，利用甩节的方法来获得非晶态材料，通过对非晶态材料进行多道次轧制来获得晶粒细小的轴瓦材料，具体包括以下步骤：
（1）将配制好的铝料与锡料放入真空甩带炉中进行熔炼，得到均匀的合金熔液。
（2）将步骤（1）得到的合金熔液喷射到真空甩带炉的甩带机上甩节，使其快速冷却抑制发生晶化，得到非晶态的铝锡薄带。
（3）将步骤（2）得到的非晶态的铝锡薄带叠合后经过5-13道次的多道次轧制获得轴瓦材料，得到的轴瓦材料晶粒细小，并且消除了合金内的显微组织缺陷。
（4）将（3）中的轴瓦材料冲压成型获得铝锡合金轴瓦产品。
优选的，本发明步骤（1）中锡含量为5%-50%，铝含量为50%-95%。
优选的，本发明步骤（1）中熔炼温度为660℃-710℃，真空度为5×10-3~5×10-2Pa。
优选的，本发明步骤（2）中合金熔液甩节甩出温度为20℃-80℃，真空度为5×10-3~5×10-2Pa，甩带机的速度为60r/s-80r/s。
本发明的有益效果： 本发明采用熔炼以及甩节的方法来获得非晶合金，再通过轧制等工艺获得晶粒较细小的铝锡合金，在甩带机的高速甩节下，使液态合金快速冷却，抑制合金晶化，获得非晶状态下的合金，再通过轧制及冲压成型工艺来获得性能稳定的铝锡合金。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方案
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
如图1的工艺流程，配置含锡为5%的铝锡原料后，放入真空甩带炉中，在真空度为5×10-3Pa、温度为710℃的条件下进行熔炼，然后将熔炼后的液态合金喷射到真空甩带炉中的甩带机上，在甩带速度为60r/s、甩出温度为50℃条件下得到甩节，令其快速冷却，抑制晶化，得到晶体结构排列无序的非晶态薄带，并将薄带从真空炉中取出；然后将非晶态薄带叠合后，进行五道次轧制，获得晶粒细小的铝锡合金带。最后将铝锡合金带进行冲压成型，获得铝锡合金轴瓦产品。
实施例2
如图1的工艺流程，配置含锡为30%的铝锡原料后放入真空甩带炉中，在真空度为5×10-3Pa、温度为690℃的条件下进行熔炼，然后将熔炼后的液态合金喷射到真空甩带炉中的甩带机上，在甩带速度为65r/s、甩出温度为30℃条件下得到甩节，令其快速冷却，抑制晶化，得到晶体结构排列无序的非晶态薄带，并将薄带从真空炉中取出；然后将非晶态薄带叠合后，进行七道次轧制，获得晶粒细小的铝锡合金带。最后将铝锡合金带进行冲压成型，获得铝锡合金轴瓦产品。
实施例3
如图1的工艺流程，配置含锡为40%的铝锡原料后放入真空甩带炉中，在真空度为5×10-2Pa、温度为680℃的条件下进行熔炼，然后将熔炼后的液态合金喷射到真空甩带炉中的甩带机上，在甩带速度为70r/s、甩出温度为40℃条件下得到甩节，令其快速冷却，抑制晶化，得到晶体结构排列无序的非晶态薄带。并将薄带从真空炉中取出；然后将非晶态薄带叠合后，进行九道次轧制，获得晶粒细小的铝锡合金带。最后将铝锡合金带进行冲压成型，获得铝锡合金轴瓦产品。
实施例4
如图1的工艺流程，配置含锡为15%的铝锡原料后放入真空甩带炉中，在真空度为5×10-2Pa、温度为670℃的条件下进行熔炼，然后将熔炼后的液态合金喷射到真空甩节炉中的甩带机上，在甩带速度为80r/s、甩出温度为20℃条件下得到甩节，令其快速冷却，抑制晶化，得到晶体结构排列无序的非晶态薄带。并将薄带从真空炉中取出；然后将非晶态薄带叠合后，进行十一道次轧制，获得晶粒细小的铝锡合金带。最后将铝锡合金带进行冲压成型，获得铝锡合金轴瓦产品。
Claims (4)
1.一种铝锡合金轴瓦的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）将配制好的铝料与锡料，放入真空甩带炉中进行熔炼，并得到均匀的合金熔液；
（2）将步骤（1）得到的合金熔液喷射到真空甩带炉中的甩带机上甩节，使其快速冷却抑制发生晶化，得到非晶态的铝锡薄带；
（3）将步骤（2）得到的非晶态的铝锡薄带叠合后经过5-13道次的多道次轧制，获得铝锡合金带；
（4）将（3）中的铝锡合金带通过冲压成型获得铝锡合金轴瓦产品。
2.根据权利要求1所述铝锡合金轴瓦的制备方法，其特征在于：步骤（1）中锡含量为5%-50%，铝含量为50%-95%。
3.根据权利要求1所述铝锡合金轴瓦的制备方法，其特征在于：步骤（1）中熔炼温度为660℃-710℃，真空度为5×10-3~5×10-2Pa。
4.根据权利要求1所述铝锡合金轴瓦的制备方法，其特征在于：步骤（2）中合金熔液的甩出温度为20℃-80℃，真空度为5×10-3~5×10-2Pa，甩带机的速度为60r/s-80r/s。
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