镍青铜－钢复合双金属轴承材料及其制造方法
专利汇可以提供镍青铜－钢复合双金属轴承材料及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种镍 青 铜 — 钢 复合双金属 轴承 材料及其制造方法，特别是涉及一种镍青铜 合金 烧结 在低 碳 优质碳素钢材料表面的镍青铜—钢复合双金属轴承材料及其制造方法。本发明的一种镍青铜—钢复合双金属轴承材料是层状结构， 基层 为低碳优质碳素钢材料，表层为镍青 铜合金 ，镍青铜合金烧结在低碳优质碳素钢材料的表面。本发明的一种镍青铜—钢复合双金属轴承材料的制造方法是一种采用粉末 冶金 烧结法原理把镍青铜合金烧结在低碳优质碳素钢材料表面形成镍青铜—钢复合双金属轴承材料的制造方法。，下面是镍青铜－钢复合双金属轴承材料及其制造方法专利的具体信息内容。
1.一种镍青铜一钢复合双金属轴承材料，其特征是：所述的复合双金属轴承材料是 层状结构，基层为低碳优质碳素钢材料，表层为镍青铜合金，镍青铜合金烧结在低碳优质 碳素钢材料表面。
2.如权利要求1所述的复合双金属轴承材料，其特征在于，所述的层状结构是上下 两层或里外两层。
3.如权利要求1所述的复合双金属轴承材料，其特征在于，所述的低碳优质碳素钢 材料基层是平板。
4.如权利要求1所述的复合双金属轴承材料，其特征在于，所述的镍青铜合金的化 学成分按重量百分比计为：镍1～16％，锡5～9％，锌0～2％，铜72.5～94％，其它杂质 含量总和不超过0.5％。
5.如权利要求1所述的复合双金属轴承材料，其特征在于，所述的低碳优质碳素钢 的碳含量小于等于0.25％。
6.一种镍青铜一钢复合双金属轴承材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)用铺粉装置或自动铺粉机，在经过预处理的低碳优质碳素钢钢板上，均匀地铺 满镍青铜合金粉；
(2)在还原性保护气氛下，在烧结炉中进行初次烧结，烧结温度760～870℃，烧结 时间15～100分钟；
(3)初轧校平，把初次烧结后的材料在冷轧机上进行冷轧，轧制至按预先设定的厚 度；
(4)在还原性保护气氛下，在烧结炉中再次进行烧结，烧结温度为850～960℃，时 间为15～100分钟；
(5)精轧校平，经过再次烧结后的材料再次在冷轧机上进行精轧，轧制至按预先设 定的厚度。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的低碳优质碳素钢钢板的预处理包 括钢板表面除油、除锈后，再镀铜或打毛。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的还原性保护气氛是氢气、氨分解 气或氢气和氮气混合气保护气氛。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的烧结炉是网带式连续烧结炉或自 动连续烧结炉。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的镍青铜合金粉的颗粒直径不大于 0.25mm。
技术领域
本发明涉及一种镍青铜-钢复合双金属轴承材料及其制造方法，特别是涉及一种镍青 铜合金烧结在低碳优质碳素钢材料表面的镍青铜-钢复合双金属轴承材料及其制造方法。
背景技术
发明内容
本发明的一种镍青铜-钢复合双金属轴承材料是层状结构，基层为低碳优质碳素钢材 料，表层为镍青铜合金，镍青铜合金烧结在低碳优质碳素钢材料表面。
作为优选的技术方案：
如上所述的复合双金属轴承材料，其中，所述的层状结构是上下两层或里外两层。对 于板状结构，只需要在钢板的使用面复合镍青铜材料，镍青铜材料和钢板就形成上下层关 系；轴结构、孔结构或其它形式则是在轴的四周表面、孔的内表面或各受力面烧结上镍青 铜材料，形成里面(或芯层)是钢、外面受力面是镍青铜的镍青铜-钢复合双金属轴承材 料。
如上所述的复合双金属轴承材料，其中，所述的低碳优质碳素钢材料基层是平板。事 实上，目前镍青铜-钢复合双金属轴承材料主要拟用于轴瓦、轴套、垫片或垫圈等，因而 主要是先得到平板状镍青铜-钢复合双金属轴承材料，再进一步成型。
如上所述的复合双金属轴承材料，其中，所述的镍青铜合金的化学成分按重量百分比 计为：镍1～16％，锡5～9％，锌0～2％，铜72.5～94％，其它杂质含量总和不超过0.5％。
如上所述的复合双金属轴承材料，其中，所述的低碳优质碳素钢的碳含量小于等于 0.25％。
本发明还提供了一种镍青铜-钢复合双金属轴承材料的制造方法，也就是一种采用粉 末冶金烧结法原理把镍青铜合金烧结在低碳优质碳素钢材料表面形成镍青铜-钢复合双 金属轴承材料的制造方法，包括以下步骤：
(1)用铺粉装置或自动铺粉机，在经过预处理的低碳优质碳素钢钢板上，均匀地铺 满一层一定厚度镍青铜合金粉，所铺镍青铜合金粉的厚度根据所需材料合金层厚度的要求 而定；
(2)在还原性保护气氛下，在烧结炉中进行初次烧结，简称初烧，烧结温度760～870 ℃，烧结时间15～100分钟；
(3)初轧校平，把初次烧结后的材料在冷轧机上进行冷轧，轧制至按工艺要求设计 的预先设定的厚度，轧制精度控制在±0.01mm；
(4)在还原性保护气氛下，在烧结炉中再次进行烧结，简称复烧，烧结温度为850～ 960℃，时间为15～100分钟；
(5)精轧校平，经过再次烧结后的材料再次在冷轧机上进行精轧，轧制至按工艺要 求设计的预先设定的厚度，轧制精度控制在±0.01mm。
如上所述的一种镍青铜-钢复合双金属轴承材料的制造方法，其中，所述的低碳优质 碳素钢钢板的预处理包括钢板表面除油、除锈后，再镀铜或打毛。
如上所述的一种镍青铜-钢复合双金属轴承材料的制造方法，其中，所述的还原性保 护气氛是氢气、氨分解气或氢气和氮气混合气保护气氛，氢气和氮气的混合比例为氢气： 氮气为5％～95％：95％～5％。
如上所述的一种镍青铜-钢复合双金属轴承材料的制造方法，其中，所述的烧结炉是 网带式连续烧结炉或自动连续烧结炉。
如上所述的一种镍青铜-钢复合双金属轴承材料的制造方法，其中，所述的镍青铜合 金粉的颗粒直径不大于0.25mm。
本发明的有益效果是：
本发明的一种镍青铜-钢复合双金属轴承材料，具有很高强度和硬度，可以承受很高 的载荷，具有强抗应力腐蚀和抗化学腐蚀性，可以在各种环境中得到应用，具有较低的摩 擦系数，可减少发生摩损咬合造成事故；与传统的铅青铜轴承材料相比，它不含重金属铅， 符合环保的要求；既保持了镍青铜合金的优异的轴承性能，又大大降低了成本。本发明的 一种镍青铜-钢复合双金属轴承材料的制造方法设备投入少，工艺先进，生产成本较低； 采用本发明方法制造的镍青铜-钢复合双金属轴承材料，具有更高的强度、更好的润滑性 和在严苛负重环境下的耐磨性，尤其在海水、含氯化物和硫化物中表现出极佳的耐腐蚀开 裂性能和抗应力腐蚀开裂性能。
具体实施方式
实施例1
1.生产材料规格为：总厚度2.5×合金宽度120mm，合金厚度为0.5mm的镍青铜-钢复 合双金属轴承材料板材。
2.钢板准备：选用SPCC牌号的优质碳素钢钢板，将大张的钢板剪切成设计的2.5×126 ×625mm，进行除油除锈，改轧至2.0±0.01×126×780mm，并校平，平面度≤0.5mm。
3.合金粉末准备，采用高压水雾化的方法制取镍青铜合金粉末，粉末的化学成分按重 量百分比计，镍(Ni)1.0％，锡(Sn)8.0％，铅(Pb)0.01％，锌(Zn)0.2％，磷(P) 0.1％，杂质总量0.5％，余量为铜
4.按设计的成品为0.5mm的合金层厚度计，铺粉厚度为0.85mm，将合金粉末均匀的 铺在预处理好的钢板上，并在通有氨分解气还原性保护气氛的履带式烧结炉中进行 烧结，第一次烧结(初烧)温度为850℃。烧结时间为20分钟，使合金粉末之间， 合金粉末和钢板之间有一定的结合强度。
5.初轧校平，把初烧后的材料在冷轧机上进行冷轧，轧制至2.60mm的厚度，精度控 制在±0.01mm。初轧的目的是提高合金的密度。
6.复烧。将初轧好的材料，在880℃的温度下进行再次烧结(复烧)，烧结时间为20 分钟，使合金之间，合金和钢板之间的结合强度进一步提高。
7.精轧及校平。经过复烧后的材料，进行轧制(精轧)，轧制后厚度为2.50±0.01mm， 其目的是进一步提高合金的密度，并所要求的镍青铜双金属材料的厚度。
实施例2
生产材料规格为：总厚度3.5×合金宽度100mm，合金厚度为0.80mm，的镍青铜-钢 复合双金属轴承材料板材，选用St37-2G牌号的优质碳素钢结构钢板，将钢板剪切成宽度 106mm和长度600mm的条料，进行表面除油、除锈，改轧2.70mm的厚度，并校平。合 金粉末准备，采用高压水雾化的方法制取镍青铜合金粉末，粉末的化学成分按重量百分比 计，镍(Ni)9.0％，锡(Sn)6.0％，铅(Pb)0.01％，锌(Zn)0.2％，杂质总量0.5％，余 量为铜的合金粉末均匀的铺在已处理好的钢板上，并放在通有还原性保护气氛烧结炉中进 行烧结，其余的生产工艺同实施例1。
实施例3
生产材料规格为：总厚度5.0×合金宽度140mm，合金厚度为1.5mm，的镍青铜-钢复 合双金属轴承材料板材，选用SS400牌号的优质碳素钢结构钢板，将钢板剪切成宽度146mm 和长度650mm的条料，进行表面除油、除锈，改轧至3.50mm厚度，并校平。合金粉末 准备，采用高压水雾化的方法制取镍青铜合金粉末，粉末的化学成分按重量百分比计，镍 (Ni)15.0％，锡(Sn)8.0％，铅(Pb)0.01％，锌(Zn)0.5％，杂质总量0.5％，余量为铜 的合金粉末均匀的铺在已处理好的钢板上，并放进烧结炉在还原性保护气氛中进行烧结， 其余的生产工艺同实施例1。
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