一、材料组成与结构特点
基体材料(CuAl10Fe3 铝青铜):
成分分析:这种铝青铜主要由铜(Cu)、铝(Al)和铁(Fe)组成。铝的含量约为 10%,铁的含量约为 3%。铝元素的加入显著提高了合金的强度和硬度。它在合金中形成了强化相,使得合金的机械性能得到增强。铁元素起到细化晶粒的作用,进一步优化了合金的性能,使材料具有更好的韧性和抗疲劳性。
组织结构:其微观结构为典型的铜合金组织,具有良好的致密性。这种结构有助于提高材料的耐磨性和耐腐蚀性,为轴承在各种工况下提供稳定的物理基础。
固体润滑剂(固润):在轴承中,固体润滑剂是均匀分布在铝青铜基体中的。这些固体润滑剂可能是石墨、二硫化钼(MoS₂)等。它们通过特殊的工艺(如粉末冶金等)镶嵌或弥散在基体材料里。在轴承工作过程中,固体润滑剂会在摩擦表面形成一层润滑膜,降低摩擦系数。
二、性能特点
机械性能:
强度与硬度:由于铝元素的强化作用和铁元素对晶粒的细化,CuAl10Fe3 铝青铜固润轴承具有较高的强度和硬度。这使得它能够承受较大的径向和轴向载荷,适用于各种高负荷的工作场景。例如在重型机械的传动部件中,能够稳定地支撑轴的运转,不会轻易发生变形。
耐磨性:铝青铜基体本身具有良好的耐磨性,再加上固体润滑剂的作用,在轴与轴承相对运动时,能有效减少金属之间的直接接触和磨损。在长期的运行过程中,这种轴承的磨损速度较慢,使用寿命较长。
自润滑性能:
固体润滑剂在轴承工作时能够自动释放到摩擦表面,形成润滑膜。这一特性使得轴承在一些无法进行外部润滑或者润滑条件较差的环境中(如高粉尘、高温、有化学腐蚀风险的环境),仍能正常工作。例如在矿山机械的一些部件中,即使周围环境充满粉尘,也能依靠自身的固体润滑剂降低摩擦。
耐腐蚀性:
铝青铜具有较好的耐腐蚀性,尤其在一些弱碱性或中性的环境中表现出色。它能抵抗大气、海水等自然环境的腐蚀,也能对一些化学介质有一定的耐受性。这使得它在海洋工程、化工设备等领域有一定的应用前景。
工作温度范围:
这种轴承能够在较宽的温度范围内正常工作。铝青铜的热稳定性较好,固体润滑剂在一定的温度区间内也能保持其润滑性能。一般来说,它可以在低温环境下稳定运行,并且在高温环境下(在固体润滑剂的性能允许范围内)也能发挥作用。
三、工作原理
在轴承运转过程中,当轴与轴承产生相对运动时,由于摩擦的作用,镶嵌在铝青铜基体中的固体润滑剂被逐渐挤压到摩擦表面。这些固体润滑剂在摩擦表面形成一层连续的润滑膜,将轴与轴承的金属表面隔开。这层润滑膜降低了轴与轴承之间的摩擦系数,减少了金属之间的摩擦和磨损。同时,铝青铜基体承受着轴传递的载荷,保证轴承的结构稳定性,并且其良好的导热性有助于将摩擦产生的热量及时散发出去,维持润滑膜的性能和轴承的正常运转。
四、应用领域
矿山机械:用于矿山破碎机、输送机等设备的轴承。在这些高粉尘、高负荷的工作环境中,其自润滑性能和耐磨性能够保证设备的稳定运行。
冶金设备:在冶金轧机、连铸机等设备的轴承部位应用。这些设备需要承受高温和高负荷,CuAl10Fe3 铝青铜固润轴承能够满足其工作要求。
建筑机械:如混凝土搅拌机、起重机等设备的轴承。在建筑施工的复杂环境中,这种轴承的耐腐蚀性和自润滑性能有助于提高设备的可靠性。
船舶与海洋工程:在船舶的舵机轴承、海水阀门轴承等部件中使用。其耐海水腐蚀性和良好的机械性能可以保证船舶设备在海洋环境中的正常运转。
嘉兴固润轴承有限公司从事铜合金部件和自润滑轴承的研发和生产十余年,拥有丰富生产经验与技术积累,任何产品及技术问题请随时联系我们。
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