[发明专利]一种内燃机轴瓦用白合金及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种内燃机轴瓦用白合金，按重量百分比计包括如下组分：3～4％的Cu，7～9％的Sb，0.18～0.3％的Ni，0.8～1.2％的Cd，余量为Sn以及不可避免的杂质。其综合力学性能优异，能够满足轴瓦的高承载力要求。还公开了上述内燃机轴瓦用白合金的制备方法，包括如下步骤：S1，按照上述组分的重量百分比称取铜镍中间合金、锑、镉和锡；S2，将称取的部分原料投入到熔炼炉中，升温至熔化温度并保温，使得熔炼炉内的混合材料完全熔化，然后加入余下的锡原料熔化并充分搅拌，将合金液温度降至420℃～450℃时加入镉，加入精炼剂进行精炼；S3，精炼完成后浇铸得到内燃机轴瓦用白合金。工艺流程简单，保证了各个元素在合金中均匀分布，提高了合金的力学性能。

技术领域

本发明涉及轴承合金，具体涉及内燃机轴瓦用白合金及其制备方法。

背景技术

船用低速柴油机、中速柴油机等内燃机轴瓦作为设备的关重件，均要求轴承合金材料具有良好的承载能力、磨合性、嵌藏性等以适应其工况需求。白合金具有良好的减摩性、嵌藏性、抗咬合性等软性指标，但常规白合金其硬度、承载能力等指标均较低，特别是内燃机功率密度的提高，对轴承材料的承载能力等提出了更高的要求，发展更高承载力的白合金已成为了市场需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种内燃机轴瓦用白合金及其制备方法，其综合力学性能优异，能够满足轴瓦的高承载力要求。

本发明所述的内燃机轴瓦用白合金，按重量百分比计包括如下组分：3～4％的Cu，7～ 9％的Sb，0.18～0.3％的Ni，0.8～1.2％的Cd，余量为Sn以及不可避免的杂质。

进一步，按重量百分比计包括如下组分：3～4％的Cu，7～9％的Sb，0.2％的Ni，0.8～ 1.2％的Cd，余量为Sn以及不可避免的杂质。

进一步，按重量百分比计包括如下组分：3.5％的Cu，8％的Sb，0.2％的Ni，1％的Cd，余量为Sn以及不可避免的杂质。

一种内燃机轴瓦用白合金的制备方法，其包括如下步骤：

S1，按照上述的内燃机轴瓦用白合金的组分重量百分比称取铜镍中间合金、锑、镉和锡；

S2，将称取的全部铜镍中间合金、锑和总重量2/3的锡投入到熔炼炉中，启动熔炼炉，升温至660℃～680℃并保温，使得熔炼炉内的混合材料完全熔化，然后加入余下的锡原料熔化并充分搅拌，将合金液温度降至380℃～420℃时加入镉熔化，待镉完全熔化后，在合金液温度380℃～420℃的条件下加入精炼剂精炼除渣，精炼5～10min；

S3，精炼完成后在温度为380℃～420℃的条件下浇铸得到内燃机轴瓦用白合金。

所述S2中的熔化温度为660℃～680℃。

上述的内燃机轴瓦用白合金或上述制备方法制得的白合金在最高载荷比压为32MPa、工作温度低于100℃的轴承中的应用。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果。

1、本发明限定了Ni元素的重量百分比为0.18～0.3％，Ni元素的加入将促进Cu6Sn5相的形核结晶，细化Cu6Sn5针状、星状晶体晶粒，更有效阻滞SbSn方块相晶粒的集聚，提高了合金强度。若Ni元素加入量低于0.18％，则细化效果不明显，对合金力学性能提升不大；若Ni元素加入量高于0.3％，则力学性能已提升不大，同时过量的Ni元素会和Cu元素、Sn元素形成复杂的脆性状状态，降低合金塑性和疲劳强度。