本發(fā)明涉及軸瓦材料的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁錫銅合金基軸瓦材料的制備方法。

背景技術(shù)：
軸瓦是內(nèi)燃機、壓力機等機械設(shè)備中承載運動、降低摩擦、減少磨損的關(guān)鍵零部件。軸瓦材料的好壞直接影響軸瓦的工作穩(wěn)定性和使用壽命。傳統(tǒng)軸瓦材料中，巴氏合金的減摩性好、表面適應(yīng)性強，但其承載能力低、成本高，且含大量鉛、鎘等有污染的重金屬元素；銅基合金的承載能力高、減摩性好，但其成本高，且鉛青銅中的鉛元素污染環(huán)境；鋁基軸瓦材料中，高錫鋁合金承載能力低、工藝復(fù)雜、加工成本高，低錫鋁合金硬度大，但需要在其表面鍍覆一層含鉛的減摩合金層，不僅工藝復(fù)雜、成本高，而且污染環(huán)境。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種制備工藝簡單、生產(chǎn)成本低、使用性能佳、環(huán)保性能優(yōu)的鋁錫銅合金基軸瓦材料的制備方法，此軸瓦材料可用于中高載荷、中高轉(zhuǎn)速的內(nèi)燃機、壓力機。為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。(一)一種鋁錫銅合金基軸瓦材料，其特征在于，以內(nèi)生TiB2顆粒作為增強體，以鋁錫銅合金作為基體合金；其中，內(nèi)生TiB2顆粒的體積百分比為4.0～12.0％。優(yōu)選地，所述基體合金的主體元素為鋁，并含有錫、銅、鋅、錳，基體合金中各元素的質(zhì)量百分比為：錫6.0～15.0％、銅0.8～1.5％、鋅0.6～1.2％、錳0.5～1.0％，余量為鋁。(二)上述鋁錫銅合金基軸瓦材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)700～750℃熔化鋁錠，得鋁熔體，再過熱至900～930℃；向過熱后的鋁熔體中加入反應(yīng)物K2TiF6-KBF4混合鹽、反應(yīng)助劑Na3AlF6-MgCl2混合鹽，用石墨棒充分?jǐn)嚢?，反?yīng)15～20min，生成TiB2，即為內(nèi)生TiB2顆粒，得到含有內(nèi)生TiB2顆粒的鋁熔體；其中，所述K2TiF6-KBF4混合鹽是按Ti:B為1:2的摩爾比配制而成，所述反應(yīng)助劑Na3AlF6-MgCl2混合鹽中Na3AlF6和MgCl2的質(zhì)量比為3:1；(2)將含有內(nèi)生TiB2顆粒的鋁熔體的溫度降至750～780℃，并加入鋁銅鋅錳中間合金和錫塊，得合金熔體；(3)以NaCl-KCl-CaF2混合鹽作為精煉劑，對合金熔體精煉后，澆注到鑄模中，獲得鋁錫銅合金基軸瓦材料。優(yōu)選地，步驟(1)中，所述反應(yīng)助劑Na3AlF6-MgCl2混合鹽的總質(zhì)量為反應(yīng)物K2TiF6-KBF4混合鹽質(zhì)量的7～9％。優(yōu)選地，步驟(2)中，所述鋁銅鋅錳中間合金為鋁錠、鋅板、Al-12Cu中間合金、Al-6Mn中間合金經(jīng)真空感應(yīng)爐熔煉后，700～730℃澆注而成。優(yōu)選地，步驟(3)中，所述NaCl-KCl-CaF2混合鹽的用量為基體合金質(zhì)量的2.5～3.5％。優(yōu)選地，步驟(3)中，所述NaCl-KCl-CaF2混合鹽中NaCl、KCl和CaF2的質(zhì)量比為4:4:1。優(yōu)選地，所述基體合金的質(zhì)量為步驟(1)中所述鋁錠、步驟(2)中所述鋁銅鋅錳中間合金和錫塊的總質(zhì)量，并且K2TiF6-KBF4混合鹽的質(zhì)量與基體合金的質(zhì)量比為1:1.2～1:2.6。優(yōu)選地，步驟(3)中，所述對熔體精煉后，將熔體的溫度降至710～730℃，并充分?jǐn)嚢瑁龠M行澆注。本發(fā)明中，所述K2TiF6-KBF4混合鹽為K2TiF6和KBF4在常溫下物理混合所得；所述Na3AlF6-MgCl2混合鹽為Na3AlF6和MgCl2在常溫下物理混合所得；所述NaCl-KCl-CaF2混合鹽為NaCl、KCl和CaF2在常溫下物理混合所得。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明鋁錫銅合金基軸瓦材料的綜合使用性能優(yōu)，具體表現(xiàn)為：與傳統(tǒng)鋁基軸瓦材料(如AlSn20Cu)相比，該軸瓦材料力學(xué)性能好、承載能力高、耐磨性好且膨脹系數(shù)小，軸瓦工作穩(wěn)定和使用壽命長；與傳統(tǒng)銅基軸瓦材料(如CuSn8Pb2和ZQSn6-6-3)相比，其塑性好、順應(yīng)性好、嵌藏性好，對軸損傷小，減摩性好、導(dǎo)熱率高，摩擦溫度低、傳動效率高，密度小、軸瓦質(zhì)量輕。本發(fā)明鋁錫銅合金基軸瓦材料的生產(chǎn)成本低，具體表現(xiàn)為：與傳統(tǒng)鋁基軸瓦材料(如AlSn20Cu)相比，本發(fā)明鋁錫銅合金基軸瓦材料中錫的含量較低，錫的成本低；與傳統(tǒng)銅基軸瓦材料(如CuSn8Pb2)相比，本發(fā)明軸瓦材料的主要成分為鋁，鋁的價格較銅低，因此，本發(fā)明的原料成本低。另外，本發(fā)明的熔煉溫度低(比傳統(tǒng)銅基軸瓦材料的熔煉溫度至少低400℃)、熔煉能耗少，因此，熔煉成本亦低。本發(fā)明鋁錫銅合金基軸瓦材料環(huán)保無污染，具體表現(xiàn)為：與傳統(tǒng)銅基軸瓦材料和鋁基軸瓦材料相比，本發(fā)明鋁錫銅合金基軸瓦材料不含鉛、鎘等有污染的重金屬元素，環(huán)保性能優(yōu)，符合國內(nèi)外對軸瓦材料環(huán)保性能的要求。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明，但是以下實施例并不作為限制本發(fā)明的保護范圍。實施例1按照Ti:B為1:2的摩爾比配制6.30Kg的K2TiF6-KBF4混合鹽作為反應(yīng)物，由反應(yīng)方程式3K2TiF6+6KBF4+10Al→3TiB2+10AlF3+12KF可知，熔制過程中，鋁熔體的反應(yīng)消耗量占混合鹽的18％，因此考慮鋁熔體的反應(yīng)消耗和合金元素的正常燒損后，按照Al：Sn：Cu：Zn：Mn為85.0：12：1.2：1.0：0.8的質(zhì)量比配制10.3Kg基體合金所需的鋁錠、鋁銅鋅錳中間合金和錫塊，其中，鋁銅鋅錳中間合金為鋁錠、鋅板、Al-12Cu中間合金、Al-6Mn中間合金經(jīng)真空感應(yīng)爐熔煉后，710℃澆注而成?；旌消}與基體合金的質(zhì)量比為1:1.63。按照Na3AlF6：MgCl2為...