[发明专利]工程车用耐磨锡铅青铜合金材料

说明书

本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及工程车用耐磨锡铅青铜合金材料，该合金材料的成分及其质量百分比为：Sn为5～11％、Pb为5～11％、Zn0.2％、P0.5％、Ni0.2％、Fe0.05％，余量为Cu和不可避免的杂质，其中Sn和Pb分别以单质金属的形式作为原料添加，P以磷铜中间合金的形式作为原料添加。本发明通过调整锡、铅、铜、磷铜合金的含量，使得所制备的锡铅青铜合金材料具备优异的耐磨性能、自润滑性能以及耐腐蚀性能，且粘结强度较高，烧结面光滑。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及工程车用耐磨锡铅青铜合金材料。

背景技术

柱塞泵是液压系统的一个重要装置，它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油和压油。柱塞泵因其具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量或流量需要调节的场合，例如在液压机、工程机械和船舶中使用。

柱塞泵的缸体作为主要的零部件之一，也称之为转子体，缸体上会开设有7个或者9个柱塞孔，工作时柱塞在柱塞孔内往复进行滑动，柱塞孔内嵌设有铜衬套。柱塞泵在工作时，柱塞组件会在铜衬套内进行滑动，而此时该铜衬套会受到来自柱塞组件的摩擦力，另外铜衬套的底部也会受到液压油的油压力，在长时间工作后，铜衬套容易从柱塞孔中脱落，造成柱塞泵内部零件的损坏。

目前新型的柱塞泵的缸体，在柱塞孔内中取消安装衬套，取而代之以烧结的方式在柱塞孔内形成第一铜层，在简化装配流程的同时，避免了由于现有技术中衬套的脱落对柱塞泵内部造成损坏的现象，提高了使用时的安全性，同时也对第一铜层材料在柱塞孔内的粘结强度提出了非常高的要求。另外，缸体的末端开设有内凹的球面，油孔与球面连接，且球面的表面上烧结有第二铜层，内凹的球面与相配对的凸起的配油盘连接，两者之间的相对摩擦程度大，对第二铜层材料的耐磨性、烧结面光滑性和自润滑性要求非常高。针对这些特殊的材料使用需求，国内外多采用铅黄铜、锰黄铜等材料。其中，锰黄铜常用于汽车行业，耐磨性能较好，但是其粘结强度低、自润滑效果差，且生产厂家工艺流程复杂，成分还有锰、铝、铅等元素、可循环性低；铅黄铜常用于机加工行业，粘结强度好，但是其熔化转液界点太低，耐磨性一般，自润滑性也一般。因此需要开发一种具有优异的耐磨性能、良好的自润滑性和较高的粘结强度的合金材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的锰黄铜和铅黄铜等材料的不足，提供一种具有良好的耐磨性能、自润滑性能以及耐腐蚀性能，且粘结强度较高、烧结面光滑的软基体和硬质点相结合的工程车用锡铅青铜合金材料。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种工程车用耐磨锡铅青铜合金材料，其成分及其质量百分比为：Sn为5～11％、Pb为5～11％、Zn0.2％、P0.5％、Ni0.2％、Fe0.05％，余量为Cu和不可避免的杂质。

进一步地，所述合金材料的成分及其质量百分比为：Sn为5.5～7.5％、Pb为7～9％、Zn0.1％、P为0.1～0.45％、Ni0.2％、Fe0.01％，余量为Cu和不可避免的杂质。

进一步地，所述合金材料的成分及其质量百分比为：Sn为6～7％、Pb为8～9％、Zn0.05％、P为0.3～0.4％、Ni0.1％、Fe0.005％，余量为Cu和不可避免的杂质。

进一步地，所述Cu、Sn、Pb和P四者的总量大于99.6％。

进一步地，所述杂质的总量不大于0.15％。

进一步地，所述合金材料中的Sn和Pb分别以单质金属的形式作为原料添加。

进一步地，所述P以磷铜中间合金的形式作为原料添加。

进一步地，所述磷铜中间合金中P的含量为15％。

本发明锡铅青铜中限定金属元素种类和添加量的原因在于：