滑动轴承铜基合金材料.pdf

本发明公开了一种滑动轴承铜基合金材料，由铜锡镍合金构成，铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡7～9%，镍0.7～1.3%，余量为铜。本发明材料克服了现有技术同类材料含铅且含铅量高，不环保的缺点，具有不含铅，绿色环保，承载能力高，耐腐蚀，耐高温及稳定不变形的优点。

1.  一种滑动轴承铜基合金材料，其特征在于：所述滑动轴承铜基合金材料由铜锡镍合金构成，铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡7～9%，镍0.7～1.3%，余量为铜。

2.  根据权利要求1所述滑动轴承铜基合金材料，其特征在于：所述铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡7%，镍1.3%，余量铜。

3.  根据权利要求1所述滑动轴承铜基合金材料，其特征在于：所述铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡9%，镍0.7%，余量为铜。

4.  根据权利要求1所述滑动轴承铜基合金材料，其特征在于：所述铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡8%，镍1%，余量为铜。

5.  根据权利要求1所述滑动轴承铜基合金材料，其特征在于：所述铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡7.5%，镍1.2%，余量为铜。

6.  根据权利要求1所述滑动轴承铜基合金材料，其特征在于：所述铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡8.5%，镍0.8%，余量为铜。

7.  根据权利要求1~6所述滑动轴承铜基合金材料，其特征在于：所述铜锡镍合金为粉末烧结体。

滑动轴承铜基合金材料
技术领域
本发明涉及滑动轴承材料，具体涉及内燃机用的一种新型滑动轴承铜基合金材料。
背景技术
内燃机滑动轴承主要包括轴瓦、衬套、翻边瓦及止推片。滑动轴承的主要作用有：1、支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度；2、减少转轴与支承之间的摩擦与磨损。对于高速、重载、高精度、结构上需要剖分的场合，需采用滑动轴承，如汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机等。因此滑动轴承是内燃机滑动轴承中的重要零件，作为发动机最关键的零件之一，滑动轴承材料性能的好坏直接影响着发动机的性能。随着内燃机向高载、环保方向发展，对轴瓦性能的要求不断提高，要求滑动轴承材料不仅有高的承载能力和抗疲劳强度，同时具有良好的环保性能，目前还没有一种能满足上述要求的滑动轴承材料。此外，传统的铜基合金材料是一种铜铅双金属钢带（如CuPb20Sn4、CuPb24Sn等），其在高承载内燃机上得到了广泛的应用。问题是该材料中含有铅，且铅的含量比较高，对环境破坏较大，不符合社会发展需要，目前社会迫切需要一种能替代传统铜基合金材料的环保型滑动轴承铜基合金材料。
发明内容
本发明的任务是要克服现有技术材料所存在的污染环境、承载能力低且抗疲劳强度差的缺陷，提供一种环保，高承载能力，且抗疲劳强度好的新型滑动轴承铜基合金材料。
本发明的技术方案是：
一种滑动轴承铜基合金材料，其特征在于：所述滑动轴承铜基合金材料由铜锡镍合金构成，铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡7～9%，镍0.7～1.3%，余量为铜。
所述铜锡镍合金为粉末烧结体。
优选的方案是：
所述铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡7%，镍1.3%，余量铜。
或者：所述铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡9%，镍0.7%，余量为铜。
或者：所述铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡8%，镍1%，余量为铜。
或者：所述铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡7.5%，镍1.2%，余量为铜。
或者：所述铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡8.5%，镍0.8%，余量为铜。
本发明具有如下有益效果：
现有的滑动轴承铜基合金材料中铅的含量高达20%以上，对环境污染严重。与现有技术相比，本发明滑动轴承铜基合金材料采用的是一种铜锡镍合金。由于不含铅，本发明完全防止了材料在使用过程中对环境的污染。本发明材料中，锡具有良好的耐腐蚀性能，镍能提高合金的弹性模数，起到强化合金的作用。本发明材料可作为滑动轴承的铜基合金（即基底层）材料使用，用本发明材料制造的轴瓦具有高承载力、耐腐蚀、耐高温、不变形稳定性好及环保的优点。由于铜锡镍合金为粉末烧结体，系采用粉末烧结工艺制造，因而不需对原有设备进行大规模的改进，可大大降低制造成本，易推广。
附图说明
图1为采用本发明滑动轴承铜基合金材料制造的滑动轴承轴瓦的剖切结构示意图。
具体实施方式
本发明滑动轴承铜基合金材料由铜锡镍合金构成，铜锡镍合金按元素百分比计算是锡7～9%，镍0.7～1.3%，余量为铜。铜锡镍合金基底层可采用粉末烧结的方式进行加工。
本发明滑动轴承铜基合金材料由铜锡镍合金构成，为一种烧结体，采用粉末烧结工艺加工制造。铜锡镍合金中各元素的重量百分含量的总范围是：锡7~9%，镍0.7~1.3%，余量为铜。
实施例一：
铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡7%，镍1.3%，余量铜。
实施例二：
铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡9%，镍0.7%，余量为铜。
实施例三：
铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡8%，镍1%，余量为铜。
实施例四：
铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡7.5%，镍1.2%，余量为铜。
实施例五：
铜锡镍合金中各元素的重量百分含量是：锡8.5%，镍0.8%，余量为铜。
如图1所示，滑动轴承铜基合金材料2是设置在轴瓦之钢背1（一般是优质低碳钢）上的，用粉末烧结而成。
本发明用于轴瓦材料时与现有技术比较例的性能对比如下：

上表中是采用“英国格雷西尔蓝宝石疲劳试验台”测试铜合金材料的抗疲劳强度的。试验验证，铜合金材料的抗疲劳强度达到150MPa时，未发生疲劳，符合内燃机要求。
上表中采用“盐雾试验箱”测试材料的耐腐蚀性，本发明的CuSn8Ni材料的耐腐蚀性较比较例CuPb24Sn材料的耐腐蚀性好。
上表中耐高温性测试是对被测试材料在规定的高温条件下发生变形的性能进行测试，实验表明发明材料耐高温性能优良。
综合来说，采用本发明材料所制造的轴瓦的基底层，性能优异。