[发明专利]轴承合金坯料、轴承合金、轴承材料及其制备方法、应用

说明书

本发明公开一种轴承合金坯料、轴承合金、轴承材料及其制备方法、应用。该轴承合金坯料的制备方法如下：石墨粉和镍铝青铜粉，在混合溶液中，所述石墨粉及所述镍铝青铜粉的表面分别形成硝酸镍包覆膜之后，所述硝酸镍包覆膜再在还原性气氛下还原成镍包覆膜即可；其中，所述镍铝青铜粉为去除氧化膜的镍铝青铜粉；所述混合溶液为含有硝酸镍和聚乙烯醇的水溶液，所述聚乙烯醇的平均分子量范围为16000‑130000；所述还原性气氛为含氢气的气氛。本发明的制备方法，工艺更简单、产量更高、生产成本更低，更易于实现工业化生产。本发明的轴承合金及轴承材料中，石墨粉与镍铝青铜粉之间的界面结合强度较高，减摩性、耐磨性及耐腐蚀性均较好。

技术领域

本发明涉及一种轴承合金坯料、轴承合金、轴承材料及其制备方法、应用。

背景技术

滑动轴承是指在滑动摩擦下工作的轴承。制造滑动轴承的材料须具有摩擦系数小、有足够的疲劳强度、良好的跑合性和良好的耐腐蚀性等特点。常用的滑动轴承材料的轴承合金是由软质相材料和硬质相材料组成的一种复合材料，如巴氏合金、铜合金、铝合金、灰铸铁、耐磨铸铁等。其中铜合金滑动轴承材料通常用作重载发动机的滑动轴承材料。

船用发动机通常在含盐分很高的环境下工作，其功率非常大，要求与其配套的轴瓦材料具有承载能力大和耐腐蚀性能良好等特点。镍铝青铜含有铜、铝、锡和镍等合金元素，具有较高的强度、良好的耐磨性和耐腐蚀性，然而镍铝青铜的摩擦系数较高，内部缺乏软质相，难以直接用作制造船用发动机轴瓦的材料。

目前，重载发动机通常采用铅青铜作为滑动轴承材料。然而，铅是一种毒性较高的重金属，含铅滑动轴承材料在加工和使用过程中会污染环境，因此世界各国纷纷立法，限制含铅滑动轴承材料的使用。

目前，没有船用发动机专用的滑动轴承材料专利文献公开，已公开的可用作船用发动机的滑动轴承材料专利文献如下列举。

具体地，可用作船用发动机的铅青铜滑动轴承材料的专利文献如下：中国专利文献“复合滑动轴承材料及其制备方法”(申请号：200510120729.3)公开一种复合滑动轴承材料，包括有普通巴氏合金和碳纳米管，其中普通巴氏合金为基体，碳纳米管为增强体。该专利文献中，所用滑动轴承材料是含铅复合滑动轴承材料，存在环境污染问题。

可用作船用发动机的无铅铜合金滑动轴承材料的专利如下：中国专利文献“滑动轴承复合材料”(申请号：201380063861.8)公开一种金属滑动轴承材料，其包括承载层(特别是钢承载层)、含有锡或铝或镍或锌或其组合的铜基层、含有朝向滑动偶件的喷镀的摩擦层(特别是基于铝的摩擦层)。中国专利文献“一种高强减摩无铅铜基滑动轴承材料”(申请号：201810216398.0)公开一种高强减摩无铅铜基滑动轴承材料，由以下原料组成：青铜粉70-98wt％、硫化铜粉1-15wt％、铁粉1-15wt％。中国专利文献“一种滑动轴承用铜合金材料”(申请号：201310349937.5)公开一种滑动轴承用铜合金材料，由以下原料组成：镍2.4-2.8wt％、硅0.8-1.2wt％、锰2-2.5wt％、铁小于0.2wt％、锡小于0.1wt％、钴0.3-0.7wt％、铝1.2-1.6wt％、铜55-59wt％以及余量锌。中国专利文献“一种新型材料的汽车滑动轴承”(申请号：201310563035.1)公开了一种新型材料的汽车滑动轴承，是一种用聚四氟乙烯为表层、多孔青铜和钢板为里层的三层复合材料。中国专利文献“含磷量大于0.1％的磷青铜-钢双金属轴承材料制造工艺”(申请号：200510110718.7)公开一种磷青铜无铅铜合金滑动轴承材料及其制备方法。中国专利文献“镍青铜-钢复合双金属轴承材料及其制造方法”(申请号：200810039660.5)公开一种镍青铜无铅铜合金滑动轴承材料及其制备方法。中国专利文献“铋青铜-钢复合双金属轴承材料及其制造方法”(申请号：200910044854.9)公开一种铋青铜无铅铜合金滑动轴承材料及其制备方法。上述专利文献中，均未提到采用镍铝青铜作为复合滑动轴承材料。