本發明涉及自潤滑金屬合金材料，具體而言涉及一種基于自潤滑材料的銅合金及其制備方法。

背景技術：

近年來，各國對環保方面的要求越來越嚴格，特別是鉛的使用受到嚴格的限制，使得各制造行業廣泛使用的含鉛制品必須更換為新的無鉛材料配方，以適應環保的要求。由于現使用的銅合金結構強度、硬度較低，很難適應現工業的需要。現使用的具有自潤滑的銅合金基本上以青銅合金為主，但這類材料的相對密度低，其抗拉強度、硬度均較低，同時含有大量的鉛，不僅對人體有害而且對環境的污染較大。現有技術中的鉛的含量較低，一般低于原料質量百分組成的0.1％，以實現低鉛要求。但在這一工藝中，鐵合金基體中必須含有一定量的銅，以便于在燒結過程中，銅合金層的銅經過渡層向鐵合金基體中擴散，以形成更好的結合層。

技術實現要素：

本發明提供了一種基于自潤滑材料的銅合金及其制備方法，減少了銅的使用量，顯著的降低了最終產品的成本。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于自潤滑材料的銅合金，由以下質量分數配方成分組成：第一材料1份、第二材料1份；所述第一材料由以下質量分數配方成分組成：包括鐵30～35份，銅3～5份，石墨5～10份，鉍1～2份，粘結劑1～2份，潤滑劑1～2份；所述第二材料由以下質量分數配方成分組成：包括銅30～35份，鐵5～8份，二氧化鉬5～6份，鎳1～2份，鋯1～2份，粘結劑1～2份，潤滑劑1～2份。

進一步，所述第一材料由以下質量分數配方成分組成：包括鐵30份，銅3份，石墨5份，鉍1份，粘結劑1份，潤滑劑1份；所述第二材料由以下質量分數配方成分組成：包括銅30份，鐵5份，二氧化鉬5份，鎳1份，鋯1份，粘結劑1份，潤滑劑1份。

進一步，所述第一材料由以下質量分數配方成分組成：包括鐵35份，銅5份，石墨10份，鉍2份，粘結劑2份，潤滑劑2份；所述第二材料由以下質量分數配方成分組成：包括銅35份，鐵8份，二氧化鉬6份，鎳2份，鋯2份，粘結劑2份，潤滑劑2份。

進一步，所述第一材料由以下質量分數配方成分組成：包括鐵32份，銅4份，石墨7份，鉍1份，粘結劑2份，潤滑劑1份；所述第二材料由以下質量分數配方成分組成：包括銅33份，鐵7份，二氧化鉬5份，鎳2份，鋯1份，粘結劑2份，潤滑劑1份。

進一步：本發明制備方法具有如下步驟：

步驟一，將第一材料的組分干混1小時，制成合金粉末1；

步驟二，將第二材料的組分體加入粉末1使用球磨機干混1小時，制成合金粉末2；

步驟三，將合金粉末2使用100℃烘干2小時，并使用80目篩進行過濾，過濾的到合金粉末3；

步驟四，將合金粉末制成坯，壓制壓力為750-850MPa，模具溫度為110℃，制成坯1；

步驟五，將坯1進行熱軋變形，熱軋道次軋下量60％～70％，總變形量90％～95％，開軋溫度740℃～790℃，終軋溫度580℃～640℃，制成坯2；

步驟六，將坯2進行酸洗處理洗去表面氧化物，制成坯3；

步驟七、將坯3在0.1-0.15MPa氨保護氣中，以1080±5℃-1150±5℃燒結10-25分鐘，然后將燒結坯體在模具中整形，整形壓力為650MPa-700MPa，制成成品。

本發明的有益效果是：

1、減少了銅的使用量，顯著的降低了最終產品的成本

2、使用石墨和二硫化鉬代替鉛，使銅合金層在保持良好的自潤滑性能的同時，不再使用鉛元素，減少了對人體和環境的損害。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例一：

一種基于自潤滑材料的銅合金，由以下質量分數配方成分組成：第一材料1份、第二材料1份；所述第一材料由以下質量分數配方成分組成：包括鐵30～35份，銅3～5份，石墨5～10份，鉍1～2份，粘結劑1～2份，潤滑劑1～2份；所述第二材料由以下質量分數配方成分組成：包括銅30～35份，鐵5～8份，二氧化鉬5～6份，鎳1～2份，鋯1～2份，粘結劑1～2份，潤滑劑1～2份。

實施例二：

一種基于自潤滑材料的銅合金，由以下質量分數配方成分組成：第一材料1份、第二材料1份；包括鐵30份，銅3份，石墨5份，鉍1份，粘結劑1份，潤滑劑1份；所述第二材料由以下質量分數配方成分組成：包括銅30份，鐵5份，二氧化鉬5份，鎳1份，鋯1份，粘結劑1份，潤滑劑1份。

實施例三：

一種基于自潤滑材料的銅合金，由以下質量分數配方成分組成：第一材料1份、第二材料1份；包括鐵35份，銅5份，石墨10份，鉍2份，粘結劑2份，潤滑劑2份；所述第二材料由以下質量分數配方成分組成：包括銅35份，鐵8份，二氧化鉬6份，鎳2份，鋯2份，粘結劑2份，潤滑劑2份。

實施例四：

一種基于自潤滑材料的銅合金，由以下質量分數配方成分組成：第一材料1份、第二材料1份；包括鐵32份，銅4份，石墨7份，鉍1份，粘結劑2份，潤滑劑1份；所述第二材料由以下質量分數配方成分組成：包括銅33份，鐵7份，二氧化鉬5份，鎳2份，鋯1份，粘結劑2份，潤滑劑1份。

實施例五：

一種基于自潤滑材料的新型銅合金的制備方法包括如下步驟：

步驟一，將第一材料的組分干混1小時，制成合金粉末1；

步驟二，將第二材料的組分體加入粉末1使用球磨機干混1小時，制成合金粉末2；

步驟三，將合金粉末2使用100℃烘干2小時，并使用80目篩進行過濾，過濾的到合金粉末3；

步驟四，將合金粉末制成坯，壓制壓力為750-850MPa，模具溫度為110℃，制成坯1；

步驟五，將坯1進行熱軋變形，熱軋道次軋下量60％～70％，總變形量90％～95％，開軋溫度740℃～790℃，終軋溫度580℃～640℃，制成坯2；

步驟六，將坯2進行酸洗處理洗去表面氧化物，制成坯3；

步驟七、將坯3在0.1-0.15MPa氨保護氣中，以1080±5℃-1150±5℃燒結10-25分鐘，然后將燒結坯體在模具中整形，整形壓力為650MPa-700MPa，制成成品。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。