一种纳米复合铝锡硅轴承合金的制造方法

摘要

本发明是一种纳米复合铝锡硅轴承合金的制造方法，用高纯度的Si粉在氩气保护下用球磨机破碎，获得弥散的Si粉体；用高纯度的Al、Sn粉与上述球磨获得的Si粉按Al+Sn+Si的重量百分比在氩气保护下，进行二次球磨，获得纳米相复合结构的MA Al-Sn-Si合金粉体；将获得的MA Al-Sn-Si粉体冷压制成型，然后烧结，再冷却而制成。Si相的加入一方面通过形成Al-Si共晶相，破除Al粉颗粒表面的氧化层，促进冶金结合；另一方面弥散分布的Si相抑制Sn相由于离异共晶而产生的网状组织和Sn相长大。本发明获得纳米晶的硬质Si粒子和软质Sn粒子均匀弥散分布于高强度的Al基体中，有效提高合金性能。

主权项

一种纳米复合铝锡硅轴承合金的制造方法，其特征在于弥散分布的纳米晶硬质Si相对Al‑Sn合金组织和性能的改善作用，它包括如下步骤：（1）通过球磨制备出粒度均匀且细小弥散的Si粉体；（2）通过球磨制备出具有纳米相复合结构的Al‑Xwt.%Sn‑Ywt.Si机械合金化MA粉体；（3）将所述球磨制备出的机械合金化MA粉体直接压制成型，得到生坯；（4）将所述生坯放入真空炉内烧结成样；步骤（1）具体是将纯度≥99.9％、粒度为200目的Si粉体在氩气保护下进行球磨；球磨机转速为250rpm，球磨时间为2小时，得到粒度均匀且细小弥散的Si粉体；步骤（2）所述球磨具体是将纯度为99.5%～99.9%、粒度为200目的Al、Sn、与上述球磨获得Si粉体按照Al+X%Sn+Y%Si的重量百分比配成不同成分，在氩气保护下用球磨机进行球磨，球磨机转速250rpm～350rpm，球磨时间30 h～40h，制备出Al‑X%Sn‑Y%Si的机械合金化粉体；球磨机钢罐中配以淬火不锈钢球作为球磨工作载体，钢球与粉体的重量比为15∶1，其中，X、Y 的取值范围分别是：12≤X≤20、0≤Y≤5；步骤（3）所述的压制成型采用单轴向压制成块，压制压力为660MPa；步骤（4）所述的真空炉内烧结条件如下：将样品放入真空炉内，先抽真空到0.008～0.08 Pa，随后通入氩气，在100℃下保温1 小时，然后加热到550℃～600℃并保温1小时，随炉冷却。