[发明专利]耐磨减摩锰铝铜合金材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属合金材料的制造领域，更具体地说本发明涉及一种耐磨减摩锰铝铜合金材料的制备方法。

背景技术

铜因其良好的导电性，可塑性，耐腐蚀性，应用非常广泛。在铜合金中添加铝、镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等元素，可以改善铜的性能，用于不同的场所。目前我国现有的铜合金仍存在一些问题，如合金内含有大量杂质元素，高温疲劳性差、高温强度低；硬度低、耐磨性差、摩擦系数大、使用寿命短；弯曲加工性能差、容易折断，因此，急需一种耐磨性好和高冲击韧性的铜合金材料以满足实际需求。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种耐磨减摩锰铝铜合金材料的制备方法，其通过添加多种润滑性颗粒和稀土元素使得锰铝铜合金的强度高、韧性好、耐磨性好，大大提高了铜合金的综合性能。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种耐磨减摩锰铝铜合金材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、往熔炼炉中加入重量份为80～90份的Cu，加热使其完全融化并在1100～1200℃下保温；

S2、向S1中融化的Cu中加入重量份为8～10份的Mn、重量份为5～10份的Al、重量份为2～5份的Zn、重量份为0.1～0.5份的Ce、重量份为0.1～0.5份的B、重量份为1～2份的Si、重量份为5～10份的Cr、重量份为0.5～1份的Zr、重量份为0.1～0.5份的Mo、重量份为0.1～0.5份的Cd、重量份为0.1～0.5份的W、重量份为0.1～0.5份的V、重量份为0.5～1份的石墨、重量份为0.5～1份的Cr₂B、重量份为0.5～1份的SiC，搅拌均匀，再加入重量份为0.05～0.1份的Eu₂O₃、重量份为0.05～0.1份的Yb(OH)₃、重量份为0.05～0.1份的DyCl₃、重量份为0.05～0.1份的PrSi₂、重量份为0.05～0.1份的PrCl₃、重量份为0.05～0.1份的LuSi₂、重量份为0.05～0.1份的TmSi₂、重量份为0.05～0.1份的TbN，混合均匀得到合金熔体；

S3、对S2中合金熔体进行精炼，并在精炼过程中加入重量份为1～2份的精炼剂；其中，所述精炼剂包括以下重量分组分：高岭土10～15份、白云石1～3份、苦菱土2～5份、莹石1～5份、麦饭石粉1～2份、树木灰6～8份、钾长石粉10～15份、氟化钙粉0.2～0.3份、铁粉0.1～0.2份、竹炭粉0.2～0.5份、氧化镁粉0.3～0.5份、氧化镧0.1～0.5份、氟锆酸钙0.1～0.5份、纳米氧化铝1～3份、碳酸锶0.1～0.5份、氧化铈0.1～0.5份、氮化铝1～3份；

S4、将S3中精炼后的合金熔体铸造得到铸件，并将铸件以升温速率为15～20℃/min将温度升至650～750℃并保持1～2h，然后以升温速率为5～10℃/min将温度由750～850℃升至950～1050℃并保持2～4h，然后以升温速率为2～5℃/min将温度由950～1050℃升至1050～1150℃并保持1～2h，然后以降温速率为8～10℃/min将温度由1050～1150℃降温至600～800℃，最后以降温速率为10～15℃/min将温度由600～800℃降温至室温；

S5、将S4中冷却后铸件回火，回火温度250～450℃，回火保温时间5～7h，然后冷却即得。

优选的是，所述的耐磨减摩锰铝铜合金材料的制备方法，所述精炼剂的制备包括以下步骤：

步骤一、将重量份为10～15份的高岭土、1～3份的白云石、2～5份的苦菱土、1～5份的莹石份、1～2份的麦饭石粉、6～8份的树木灰，加入至质量分数5～10％的碳酸钠溶液中浸泡2～4h，过滤，得到第一滤渣，再将第一滤渣加入质量分数为10～15％的盐酸溶液中，浸泡1～2h，过滤，得到第二滤渣，第二滤渣用清水洗净，烘干，得到第一粉末；