[发明专利]一种高耐磨铝青铜及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高耐磨铝青铜及其制造方法，该高耐磨铝青铜以QAl10‑4‑4为原料，经固溶‑热水冷却‑冷处理‑时效保温‑球化缓冷处理后最终获得，其内强化相呈球化状态。本发明的高耐磨铝青铜组织均匀、硬度高、耐磨性好、组织球化。

技术领域

本发明涉及铜材热处理改性领域，尤其涉及一种高耐磨铝青铜及其制造方法。

背景技术

铝青铜是以铝为主要合金元素的铜基合金，是含有铁、锰元素的铝青铜，属于高强度耐热青铜，含铝量一般不超过11.5%，有时还加入适量的铁、镍、锰等元素，以进一步改善性能。铝青铜可热处理强化，其强度比锡青铜高，抗高温氧化性也较好。

现有技术中，一般直接采用供货状态的铝青铜原材料进行加工，这种方式简单直接、成型性，适用于大多数场合，但是由于供货状态的铝青铜状态不一且组织均匀性相对较差，在由微观性能决定使用性能的摩擦磨损工况下就表现得不太适应。

因此，市面上急需一种组织均匀、硬度高、耐磨性好、组织球化的高耐磨铝青铜及其制造方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种组织均匀、硬度高、耐磨性好、组织球化的高耐磨铝青铜及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高耐磨铝青铜的制造方法，包括以下步骤：

1）生产前准备

①原料准备：准备铝青铜QAl10-4-4供货状态圆棒；

②设备及工装准备：准备高温保护氛加热炉、内置加热设备及搅拌设备的纯净水槽、中温保护气氛加热炉、冷冻箱；

③辅助工艺材料准备：准备足量氩气；

2）改性

①将阶段1）步骤①准备的铝青铜QAl10-4-4供货状态圆棒放入阶段1）步骤②准备的高温保护氛加热炉中，通入足量氩气，然后加热至980℃-985℃，以铝青铜QAl10-4-4供货状态圆棒的直径d(mm)计保温2.2min/d-2.5min/d，获得固溶棒材，然后出炉；

②在步骤①进行时同时开启阶段1）步骤②准备的纯净水槽内的加热设备至水温60℃-80℃；

③开启纯净水槽内的搅拌设备，以40rpm-50rpm的速率搅拌，然后将步骤①获得的固溶棒材在出炉后5s内转移至纯净水槽中；

④将阶段1）步骤②准备的冷冻箱降温至（-50℃）-（-70℃）；

⑤待步骤③中的固溶棒材冷却至与水温相同时将其转移至冷冻箱中，保温1h-2h，然后取出，固溶棒材自然回复至室温，获得待时效棒材；

⑥将步骤⑤获得的待时效棒材放入阶段1）步骤②准备的中温保护氛加热炉中，通入足量氩气，然后升温至540℃-550℃后，保温4min/d-5min/d，然后以不超过5℃/min的速度缓慢冷却至300℃后出炉，然后自然空冷至室温，即获得所需高耐磨铝青铜。

采用上述方法制造的高耐磨铝青铜，以QAl10-4-4为原料，经固溶-热水冷却-冷处理-时效保温-球化缓冷处理后最终获得，其内强化相呈球化状态。