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一种比铜合金耐磨几十倍的铝基合金' |& E, Y S$ X- C
一种高强度高耐磨低膨胀系数的铝基合金
, g [8 j4 W; K0 o0 T" l 发明专利号：20161025918950 g+ C; B5 p+ x6 @3 ]( v5 v1 O" A& B
金属铜是一个国家的战略资源，中国是一个铜资源较少而年消耗量巨大的国家。特别近几年来，我国的制造行业的发展速度提高，我国铜及铜合金的消耗量也急剧增加，国外大批量铜材借机进入我国市场，铜的价格也日渐攀升，然而铸造铜合金普遍存在高耗能，污染环境的问题，铜合金生产成本也随之提高，导致企业生产成本加大，在激烈的市场竞争中一直都是无可奈何的选择。世界各国都在研发寻求综合性能好，性价比高的新型合金材料来替代铜合金，针对此状况我工厂积极研发新型替铜材料
. F9 n0 i! V6 b/ @目前国内在很多机械制造行业中所使用的耐磨件大多为锡青铜，牌号为ZCuSn6Zn6Pb3、ZCuSn10Pb1、ZCuSn10Pb5等。1 \# V4 O8 K! A+ A. G3 Z7 A# N: s8 ?
本发明经过多年的研发试验，并在权威机构进行了一系列的检测，整理出一套全新的铝基合金配方，独特的铸造工艺以及多样化的热处理工艺，可大范围内替代价格昂贵的铜合金，其耐磨性是铜合金的几十倍。（详情可参考相关检测报告）广泛应用于制造轴套、轴瓦、螺母、蜗轮、滑块、导轨等机械配件中。
: W1 f7 A! v' {6 y( l7 ?3 S合金配方及铸造调整：以铝为基础添加Zn、Cu、Mn、Mg等多种金属元素，采用添加多种的添加剂对合金进行细化球化，排气除渣净化金属液体。
/ ?" y( s" Z4 g. V5 J采用多种铸造方式获取不同强度的铸件。
1 h* e. |5 \/ v; D: q热处理创新：由于合金铸造方式的不同，合金的致密度会存在一个变量，高强度铸件具有相应的内应力，对毛坯要进行不一样的热处理。也可以对合金的膨胀系数进行优化，从而获得高强度、高硬度、高塑性、高耐磨的技术性能。+ {5 ^ C) g5 V0 w
该合金铸造性能优越：/ b- U. \5 H, j) S! h
可重力浇铸（砂型、金属型）7 T: Q- P9 O4 Y7 m8 _( u
压铸（立式压铸、卧式压铸）
}7 a( ]3 O% \6 }' a v连续铸造（管材、棒材、板材、异形材）( g% p4 n! ^/ b& z
液态模锻（结构复杂件，高标准配件）+ `8 T' o! h) y1 P# m, H, b
与青铜相比, ], c/ `9 S* [) ?- s0 s5 X j
1.强度、硬度和许用压力超过锡、铅等青铜，许用速度相近。完全能够满足轴瓦等独立减摩耐磨零件使用条件的需求。
+ ?& I) c1 L4 [2.对润滑油的亲和力较强，自润滑性更好，加上其冶金特性(熔点低，不易与钢轴发生冶金结合)，因此使用中抗粘着性强，减摩耐磨特性更加突出。
! o4 w( O6 f1 D1 C; m% ?/ e, @6 A9 Y3.摩擦系数低，磨损小，因而使用寿命更长。同等使用条件下，一般在铜瓦的数十倍以上，从而降低了配件的采购成本。! x$ [- u7 R9 k6 \9 T' l: P
4.热导率大(λ=125)，散热快，磨面温升慢且低，对配对摩擦有更好的保护作用。
- `: |! f* |* X0 y/ }5.材料密度低(ρ=4.8g/cm3)，产品质量轻，安装、维护更加容易、方便。
. ?, J! i" f5 q- O& J& ^" ]% q# `6.具有较高阻尼特性，减振抗噪。8 |7 V9 I# `2 ?0 b3 W& Z, y' g. r/ w
高强度铝基合金具有以下特点：
& _. e- k- m( B1 p5 j" t高强韧性 顺应性、嵌藏性、减震性、自润滑性、机加工性好1 r q5 ?- l n6 c5 [
高耐磨减磨性，摩擦系数低 比重轻、转动惯性小
; W- ?$ R5 t. N- ?2 p0 ~ X高强度 可焊接、耐腐蚀
, ?# W5 W- Z0 M) I8 B高硬度 无磁性、无火花、噪音低
: W: j. g) U* g% }3 D9 {; b3 S% y高致密度 防抱轴、散热快 Q( b5 w9 A' x5 R6 w
高性价比、使用寿命长 可电镀、可喷涂
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应用范围广泛：! u9 U5 b- l j, A0 v' _, o
采用铝基合金制造的轴瓦、轴套、蜗轮、滑板、丝母等系列减摩产品，可在锻压设备制造行业、数控机床制造行业、减变速机制造行业、重型矿山设备制造行业、工程机械制造行业、柱塞泵行业中得到应用。9 T, z' l, U1 c" |) r
以下介绍铝基合金在几种行业的应用前景：
8 b. @4 `: X+ k1 G! |. | m4 |/ E一 轴承座' c! `, r8 q9 G! M* a4 `0 V
轴承座中的滑动轴承座，外壳为铸钢或铸铁，内部装配铜合金轴套、轴瓦。产品结构简单，生产工艺简单，国内生产企业很多，仅江苏响水县生产轴承座的企业就有四五十家。，国内的生产企业就更是数不胜数。国外也有数种品牌在中国销售：日本NSK、瑞典SKF、美国TIMKEN、德国INA等% g5 l; Y5 X. Y8 {
滑动轴承正在很多应用中替代滚动轴承，和滚动轴承相比，滑动轴承具有承载力高，抗震性好，工作平稳可靠，噪音小，寿命长等特点。广泛应用包括泵、工程机械、水利工程、农业、输送设备和建筑机械等许多领域。市场需求量大，而且很大。0 L; J9 A' K5 o! G
如何创造国际大品牌的轴承座，首先要能生产出高品质的轴承座产品，这是最重要的也是最根本的。- a0 V, X5 D& C* o% h' _+ t F
如果用本发明的铝基合金材料替代铜合金，第一成本降低，第二使用寿命可保证三倍以上，在竞争激烈的市场中，可以拼质量，拼服务，可以拼价格，在适当的时候可以拿国外品牌的轴承座和我方的轴承座，在同压力、同温度、同转速、同时间的环境中，进行实际试验对比，拿出真实数据，打造国际最好的滑动轴承座。$ k9 j9 P& `) N& y
二 机床设备上的应用. o% F( Y+ ~# u- w1 G1 e6 c. I
在目前国内机床行业中，竞争非常激烈，要在市场中站住脚，必须比价格，比质量。
# Q5 G# T( y8 f r1 Y% r1 L6 }/ N本发明的铝基合金，可制造：
. }0 c+ b# Y6 K+ N- n8 ?6 f/ o车床：蜗轮、螺母、花键套、减振齿轮、轴套。
$ {8 g& k# R3 t; L* e; D磨床：上下支承块、蜗轮、锥套、轴套，螺母等# S ^# v! j# \* \1 O3 M; f& l( s
锻压机床：螺母、蜗轮、导轨、导套等; b' X, i! z5 j
数控立式车床：滑动螺母、横梁升降螺母、蜗轮，横梁提升蜗轮等# N) R- q- p0 ]/ Z; n/ N
滚齿机：蜗轮、分度蜗轮、耐磨环、垫圈、轴套等- h$ o+ _" I- P
数控落地卧式铣镗床：蜗轮、螺母、镶条、导轨板、液压油腔板、轴套、油腔板压板等。
0 Z+ G' N. V0 o三 油泵配件1 j! b4 M0 @6 e
本发明铝基合金经过两年时间，与美国某大型油泵企业挂钩，制造了油泵缸体，原缸体需要粗加工、烧结、精加工的生产程序，其中的烧结成品率达不到100%，经常出现缸体内的铜套脱落，每年赔偿就二百多万，使用本发明铝基合金直接铸造一体化油泵缸体，一次性加工成品，不存在烧结脱落问题，在试验台连续工作半年后，完全达到中压使用要求，现已备案。
$ b2 U' H% I7 h+ R试验成功后，与中国油泵之乡江苏启东数个单位进行接触
! j* n2 F% P2 o( ?, ^一 替代原有铜套，已通过破坏性高压试验，耐磨性及强度完全符合要求。( b4 X* e9 z) }
二 铸造一体化缸体，已通过检测，完全符合使用要求。) P' D+ j/ m! u* {# V* Q1 b* u
油泵的生产企业在国内有数百家，其生产规模大小不一，但铝基合金一体化缸体的生产，唯独我方一家，其市场之大可想而知。
+ R7 q1 J, m+ ]' W; @; n四 履带式车辆（如：坦克，推土机，挖掘机等）
( s! |+ X: }0 [, [) q3 ?* m' D 履带式车辆行走部分的导向轮支重轮，内部有一个部件叫铁套合件，在铁套内部压入铜合金套或双金属套，双金属套的内层也是铜合金，而铝基合金的强度和耐磨性要远远超过铜合金，试想一下，假设坦克行走10000公里就要更换耐磨轴套的话，用了铝基合金轴套，哪怕是三倍寿命，也大大提高了军事战斗力，也节省了大量的维修更换费用，为我国的国防工业做出一定的贡献。) J6 N* ]" q: a" m- B
由于本发明铝基合金的铸造性能优越，可实现大规模连续铸造，生产出各种规格的板材、管材、棒材以及异形型材。* i f) K, S9 K" I
板材可应用于耐磨板、耐磨轨道等，管材可制造轴套、螺母、耐磨圈等，棒材可制造耐磨块……
' ^$ ]+ C& r: B: I3 _% [3 f4 ~- C本发明铝基合金可以达到高硬度HB180，其断裂面致密度很高，如高碳钢的断裂面。也可以硬度低，韧性好，如铆钉一样卷边。材料的配比、铸造工艺和热处理可因产品的需要而调整，确保达到使用要求。; h) o" w& r% x& \1 n9 q
铝基合金在价格和质量方面，可完全在某些领域替代铜合金，其市场潜力巨大，期待您的关注与支持！
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发明专利号：2016102591895
# K% d% M! O8 a/ R' A9 Q专利人：程鹏
; W5 i7 N; V3 Y! q/ Y0 X联系人：陈培余13814468642 |
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