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1、第1卷第2期材料研究与应用Vo1.1,No.22007年6月MATERIALSRESEARCHANDAPPLICATIONJun.2007文章编号:1673-9981(2007)02-0095-04＊铝基滑动轴承合金材料的研究进展陈玉明,揭晓华,吴锋,李黎明(广东工业大学材料与能源学院,广东广州510006)摘要:介绍了铝基滑动轴承合金材料,特别是铝锡系、铝铅系、铝锌系滑动轴承合金的性能、特点及研究进展.关键词:铝基轴承合金;性能;进展中图分类号:TG146.2文献标识码:A滑动轴承材料是制造轴瓦、轴套等零件的材料,这些零件是直接与轴或轴颈配合的摩擦偶件.滑动1.1铝锡滑动轴承合金材料轴承材料
2、必须具有良好的减摩性、耐磨性、嵌藏性、铝锡滑动轴承材料是应用比较早的铝基系轴承顺应性、耐腐蚀性及足够的承载能力,以减小摩擦磨材料.20世纪50年代,美国开发了Al-6Sn内衬/钢损,延长轴承的使用寿命.轴承合金材料,并在其表面电镀一层铅锡或铅锡锑随着现代机组向高速、大型化方向发展,对滑动软质合金,以提高轴承材料的嵌藏性和抗咬合性.50轴承的承载能力及可靠性提出了更高的要求.传统年代末,英国研制出不需表面涂敷层的Al-20Sn高的巴氏合金轴承材料的承载能力特别是高温承载能锡铝轴承合金材料.这种材料与以往的铝合金轴承力较低,随温度的上升,会出现严重的粘着磨损而引材料相比,其抗咬合性能更优;与巴氏合
3、金轴承材料起烧瓦事故.铜基轴承合金的承载能力和疲劳强度相比,承载能力更强.由于其性能优良、价格适中,因很高,但其表面顺应性、嵌藏性及磨合性较差,容易[2][3]此得到广泛地应用.尹树桐等人用磁控溅射法伤轴,故其表面需要一层铅锡二元合金或三元合金在滑动轴承表面溅镀一层Al-20Sn镀层,并对Al-的镀层,以改善轴承的表面性能.这将使轴瓦的制造20Sn镀层的表面形貌、组织结构、结合强度及镀层成本提高,并会带来环保等方面的问题.铝基滑动轴硬度进行了研究,结果表明:该镀层可使滑动轴承承合金材料是20世纪二三十年代发展起来的一种(尤其是高载荷轴承)的耐磨性、抗疲劳强度、摩擦特减摩材料,它具有质轻,比强度
4、和抗疲劳强度高,导性及应急运行性能大大提高.含锡量为20%左右的热性好及良好的耐腐蚀性、耐摩擦磨损等性能,在汽高锡铝基轴承合金,其组织中含有数量较多的锡软车工业、航空航天、机械制造等领域中应用十分质点,使合金的硬度和强度较低,但其减摩性、抗咬[1]广泛.合性和嵌藏性等却有很大的改善,成为目前中速中近几十年来,铝基滑动轴承材料的品种及其成负荷发动机轴承的一种主要材料.型工艺获得了很大的发展,不断得到改进与创新.本1.2铝锡铜轴承合金材料文主要介绍铝基滑动轴承材料的研究进展.随着对汽车尾气排放的限制、石油危机的冲击以及高速公路网的快速发展,对汽车发动机的性能1铝锡系滑动轴承合金材料提出了更高的要求
5、,如轴承能在高载、高速及高温等收稿日期:2006-11-17＊基金项目:广东省自然科学基金(050052)作者简介:陈玉明(1980-),男,广东英德人,硕士研究生.96材料研究与应用2007条件下使用,铝锡二元合金轴承材料很难满足这些膨胀系数,因而在工业发达国家被广泛地应用于汽要求.车发动机主轴瓦及连杆瓦.人们一直致力于研究,改当铝锡二元合金为液态时,铝与锡在含量较高善Al-Sn-Si系合金材料的抗咬合性能及耐疲劳性的范围内(锡含量0.06%～99.5%)可以相互溶解,能,不断有新的Al-Sn-Si系列合金材料问世,并在但锡在铝中的固溶度很小,锡与铝可形成低熔点实际中得到应用.[8](228
6、.5℃)的共晶体,共晶体呈片状或球状游离在雷健等人在钢带上浇铸一层Al10Sn3SiCu铝晶粒边界.锡含量高时,共晶体呈连续锡膜(片状合金,然后对板材进行复合轧制,制备出高性能结晶)包围铝晶粒,形成网状锡铝共晶组织,这种组Al10Sn3SiCu轴瓦带材.为了改善合金层与钢带的织的机械强度较低.为了改善铝锡二元滑动轴承合结合强度,一般用纯铝层作为过渡层.由于网状分布金的性能,在合金中添加铜、硅等元素,这些元素将的共晶硅对铝基体有强化作用,使Al10Sn3SiCu轴会溶解到固溶体内而强化基体,提高合金的机械强承合金具有较高的抗疲劳强度和耐磨性,适合作为[4]功率较大的、强化的中型及中重型发动机的轴
7、承材度和表面性能.[5]料.有的学者采用传统的铸造方法,在钢背上浇铸一秦胜毅等人在铝锡二元轴承合金的基础上加层AlSn8Si3Pb2Cu合金,制成双金属铝基轴承合金入第三元素Cu,并在铝基轴承合金表面镀覆一层成分为Sn8%～12%,Cu1%～3%,余量为Al的材料.这种材料虽无纯铝过渡层,但合金层与钢板的Al-Sn-Cu三元合金,研究表明:铝锡铜轴承合金具有粘合强度很好.该材料的抗疲劳强度比Al-
