[发明专利]一种高耐磨性发电机轴套

摘要

一种高耐磨性发电机轴套，所述轴套呈圆筒状，轴套圆筒内表面开设有横向油槽，轴套包括铜合金轴套主体，本发明铜基合金材料充分满足轴套主体材料的强度要求，对轴套进行多级梯度碳氮共渗热处理提高轴套的硬度及强度疲劳性能，避免出现裂纹。

主权项

一种高耐磨性发电机轴套，所述轴套呈圆筒状，轴套圆筒内表面开设有横向油槽，轴套包括铜合金轴套主体，铜合金化学组成为（重量百分比）：Al：12‑13﹪、Sn：9‑10﹪、Fe：4‑5﹪，Mg：2‑3﹪、Mn：0.8‑0.9﹪、Ca 0.7‑0.8﹪、Zn：0.5‑0.6﹪、Ti：0.1‑0.2﹪、Y：0.07‑0.08﹪、Cr ：0.05‑0.06﹪，Zr：0.03‑0.04﹪、Mo：0.01‑0.02﹪，Nb：0.01‑0.02﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质；制造所述轴套包括以下步骤：按照上述铜合金化学成分配料，先将纯铜加入到熔炼炉中，炉温控制在1180℃，待纯铜熔化后，铜熔液温度升到1200℃加入铝铜中间合金，后将炉温升高到1220℃加入锡铜中间合金；后将炉温升高到1240℃加入铁铜中间合金；后将炉温升高到1260℃加入其他合金元素，后炉温升高到1280℃，加入精炼净化剂，精炼净化剂加入量为炉料量的0.9％，搅拌50分钟，静置100分钟，待渣与金属液分离，扒渣，后加入覆盖剂，覆盖剂总加入量为炉料量的0.6％，静置40分钟后再次扒渣，之后对轴套进行浇注；浇注温度为1200℃；得到的轴套坯料进行热处理：首先将轴套坯料进行加热升温至750℃，升温速率50℃/小时，保温2小时，之后进行淬火处理，淬火介质为水，淬火后将轴套从室温加热至550℃，升温速率75℃/小时，保温3小时，后降温至300℃，降温速率50℃/小时，保温3小时，后再次降温至200℃，降温速率50℃/小时，保温9小时，后空冷至室温，所述精炼净化剂包括：氯化铝70％，氟化钙10％，氟硅酸钠10％，二氧化硅10％；所述覆盖剂包括：氯化钾30％，硼砂20％，氟化钠20％，氯化钙20％，氯化钠10％；对工件圆筒内表面和外表面进行碳氮共渗热处理，强渗过程：温度750‑760℃范围，碳势和氮势采取四级步骤，碳势1.2‑1.4%，氮势0.4‑0.6%，保温3h，然后降低碳势至1.0‑1.1%，升高氮势至0.7‑0.9%，保温3h，再降低碳势至0.7‑0.9%，升高氮势至1.0‑1.1%，保温4h，最后降低碳势至0.4‑0.5%，升高氮势至1.2‑1.6%，保温4h；强渗后进行扩散，扩散过程：控制炉温度降至730℃，保温3h，降温至700℃，保温4h，扩散过程碳势控制在0.9‑1.0%之间，氮势控制在1.1‑1.2%之间；空冷至室温；碳氮共渗后将工件升温至600℃，升温速率200℃/小时，保温6小时，之后水冷淬火，再次加热坯体至在500℃保温3小时，出炉空冷至室温；坯体放入液氮中深冷处理10分钟，在空气中回升到室温；深冷处理后对工件圆筒外表面进行堆焊，堆焊工艺为：210℃预热；堆焊时，电流为55A，电压为12V，堆焊速度为13mm/s，氩气流量为13L/min，堆焊层厚度为2.5mm；，堆焊完成后缓慢冷却；堆焊层组成为：Cu 12‑14%，Fe 7‑8%，Sn 2‑3%，Mo 0.8‑0.9%，Al 0.6‑0.7%，Cr 0.2‑0.3%，V 0.1‑0.2%，余量为Zn；对工件工件圆筒外表面进行堆焊后对工件圆筒内表面进行堆焊，堆焊工艺为：180℃预热，堆焊时，电流为67A，电压为12V，堆焊速度为9mm/s，氩气流量为9L/min，堆焊层厚度为3mm；，堆焊完成后缓慢冷却；堆焊层组成为：Al 10‑11%，Mg 8‑9%，Co 5‑6%，Si 2‑3%，Ti 0.7‑0.8%， Sb 0.04‑0.05%，Zn  0.02‑0.03%，余量为Ni。