[发明专利]一种锡基轴承合金的离心铸造工艺

说明书

一种锡基轴承合金的离心铸造工艺，分别准备一炉锡液和巴氏合金液，锡在300℃～380℃进行熔炼，锡基巴氏合金在440℃～460℃进行熔炼；浇注用基体在热处理、机械加工、吹砂、表面镀铜；基体在浇注巴氏合金前经过前处理，前处理包括预热、水洗、挂锡；完成前处理的基体迅速装夹入离心浇注机夹具中，开启离心机并快速浇注；基体与夹具组合成的铸型按预定转速旋转5min后停止旋转，取出轴承合金毛坯；轴承合金毛坯缓冷至室温。本发明生产的轴承合金成品缝隙缺陷或夹渣缺陷的不良率总体控制在5%以内，轴承合金质量接近零缺陷。本发明可以制造出组织致密，无缝隙、气孔、夹渣缺陷的锡基轴承合金，提高了锡基轴承合金的成品率和生产率。

技术领域

本发明涉及一种锡基轴承合金的离心铸造工艺，具体为一种适用于生产产品类型为内径小于60mm的锡基轴承合金的工艺。

背景技术

当前，国内外虽已有石墨轴承、空气轴承等新型轴承问世，但巴氏合金作为一种性能优良、多方使用、久经实践检验的减摩合金，仍在民用汽轮机、航空等领域有着广泛应用，其中，锡基巴氏合金因质地软且强度低，通常将其浇注在低碳钢背衬上(基体内孔中)，用于制造锡基轴承合金（即双金属合金）。锡基轴承合金离心浇注工艺的各种版本常见于铸造手册和专业期刊，但事实上，制造出满足客户要求（尤其是军工客户）的高质量轴承合金绝非易事。技术人员如果不能充分掌握轴承合金离心铸造工艺的要领，在成批和大量生产轴承合金时，气孔、缝隙等铸造缺陷就容易频发，造成有色金属的大量浪费和成本损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种锡基轴承合金的离心铸造工艺，制造出组织致密，无缝隙、气孔、夹渣缺陷的锡基轴承合金，提高锡基轴承合金的成品率和生产率，最终制造出符合客户要求的高质量轴承合金。

本发明通过以下离心铸造工艺获取高质量的锡基轴承合金。

1）在锡锭熔炼用坩埚内装锡锭，锡在300℃～380℃进行熔炼，得到锡熔液；

2）在锡基巴氏合金锭熔炼用坩埚内装锡基巴氏合金锭，锡基巴氏合金在440℃～460℃进行熔炼，得到锡基巴氏合金熔液；

3）浇注用基体在热处理、机械加工、吹砂后，基体进行表面处理镀铜；

4）基体在浇注锡基巴氏合金熔液前经过前处理，前处理包括预热、水洗、挂锡；

5）完成前处理的基体迅速装夹入离心浇注机夹具中，开启离心机并快速将锡基巴氏合金熔液浇入基体内孔中；

6）基体（基体为内孔待浇注巴氏合金熔液的低碳钢零件）与夹具组合成的铸型（铸型为基体与夹具所组成的组合体）按预定转速旋转5min后停止旋转，取出锡基轴承合金毛坯；

7）锡基轴承合金毛坯缓冷至室温。

本发明工序1）中，由设备自动控温，保证锡锭熔化成锡熔液，锡熔液氧化烧损少。

本发明工序2）中，由设备自动控温，保证锡基巴氏合金锭熔化成锡基巴氏合金熔液，锡基巴氏合金熔液氧化烧损少。

本发明工序3）为浇注用基体准备过程，经准备完成浇注用基体的机加成形和材料强化。

本发明工序4）为浇注用基体准备过程，经准备过程，完成浇注用基体的成型和材料强化，工序4）中，所述的预热，预热温度120℃～150℃，保温2小时；所述的水洗为将基体表面用饱和氯化锌水溶液清洗，水洗时间控制30秒以内；所述的挂锡为将表面吸附着有饱和氯化锌水溶液的基体整体浸没入工序1）制得的锡熔液中，至锡熔液液面停止冒泡后将基体取出。

本发明所述工序5）、工序6）中：在进行浇注前，充分搅拌坩埚内的锡基巴氏合金熔液，用撇渣勺扒净坩埚内夹渣；在铸型开始旋转后，向基体内孔浇注锡基巴氏合金熔液，浇注时锡基巴氏合金熔液要连续不断并且均匀快速地流入基体内孔，从开始浇注到浇注结束所用时间不大于4s, 避免卷入空气和减少氧化，离心机线速度为2.6m/s～3.2m/s。