耐磨铝青铜合金的基本性能及应用现状

 

高强度耐磨铝青铜目主要应用于电梯曳引机涡轮、船舶尾舵轴套、减速机涡轮和齿轮、车辆传动装置中的涡轮、轴承和减磨垫等具体应用如下：

 

1、用高强度耐磨铝青铜合金制作电梯曳引机涡轮取代本进口件。与进口的同类合金涡轮比较抗拉强度高29耐磨性高9倍减摩性高34承载能力高1倍以上而制作成本仅为进口件的28。

 

2、用高强度耐磨铝青铜合金制作大型远洋轮和工程船的中间轴承和尾舵轴套取代本进口件。其使用寿命提高50以上。

 

3、取代传统的铝青铜和锡青铜制造各类减速机涡轮、齿轮使同类减速机传递扭矩的能力提高1～3倍使用寿命提高2倍以上并减低成本15以上

 

4、取代美国、瑞士等国进口的多种模具钢制造不锈钢型材成型模和不锈钢制品拉深模大大改善了压力加工中的摩擦学条件不但使模具寿命延长30以上而且有效地提高了被加工材料表面的完整性和光滑性。

 

5、用高强度耐磨铝青铜合金制造连铸机传动螺母和热定型机调幅螺母取代德国进口件。在高温400℃和润滑严重不足的苛刻工况条件下保证了设备工作的可靠性并使设备工作寿命提高50以上。

 

6、取代球墨铸铁、锡青铜和传统铝青铜制造新型军用车辆传动装置的重要耐磨零件如涡轮、轴承、减磨垫等大大地提高了军用车辆传动装置的工作可靠性和使用寿命。

 

耐磨铝青铜在切削过程中的优化性

 

通过综合分析高强耐磨铝青铜合金的研究进展后不难发现在该领域目还是有不少有待开拓和深入研究的问题。概况起来有如下几点：

 

1、关于铝青铜合金特别是高强度耐磨铝青铜合金的切削加工技术及机理的研究国内外研究较少这个问题已越来越成为制约新型铝青铜材料研制、生产和应用的“瓶颈”；

 

2、关于高强耐磨铝青铜合金的切削加工性研究方面华南理工大学李教授研究了高速钢刀具和普通硬质合金刀具材料的磨损形式和微观机理但对于涂层硬质合金刀具材料的磨损机理、磨损程度、刀具耐用度等方面缺少相关的研究和分析；

 

3、关于切削用量对高强耐磨铝青铜合金材料零件加工表面质量的影响的研究至今国内外也未见有相关的报道和研究这对该合金产品质量和使用寿命的提高具有一定阻碍作用；

 

4、对于高强耐磨铝青铜合金的切削优化问题目也只是确定了切削参数的一个参考范围至于半精加工和精加工方面没有进行较详细的研究和报道。为此本文将主要围绕以上四个方面进行深入的试验研究和理论探讨使该新型材料能得到更好的推广和应用

 

耐磨铝青铜合金用什么刀具加工好

 

高强耐磨铝青铜合金材料的切削性能其中主要包括合适刀具材料的选择以及刀具磨损机理的研究、切削用量对合金零件表层质量的研究、切削用量最优化设计等。主要内容如下：

 

1、根据高强耐磨铝青铜合金材料的基本性能和成型工艺选择两款不同的刀具材料硬质合金和涂层硬质合金进行切削加工试验分别研究刀具的磨损形式与微观机理通过试验结果的分析和对比从中优选出一款更适合高强耐磨铝青铜合金切削加工的刀具材料。然后对该刀具材料进行刀具耐用度试验以及研究切削参数对刀具磨损程度的影响以提高零件加工质量。

 

2、选择不同的切削参数切削速度、进给量、切削深度进行切削加工试验研究切削用量对加工零件表面质量的影响从而确定半精加工和精加工中时的最优切削用量。首先通过正交试验的设计与分析得出高强耐磨铝青铜合金切削加工时影响表面粗糙度的因素水平和主次顺序；然后研究了各因素各水平对表面粗糙度、表面显微硬度和表面残余应力的影响程度。通过大量的试验研究找出切削用量对表面质量的影响规律从而为合金零件表面质量的提高和实际生产应用起到指导的作用。

 

3、通过一个高强耐磨铝青铜合金材料实际应用的例子在切削加工基本机理研究的基础上采用线性目标规划理论建立一个以最小工件表面粗糙度和最大金属切除率作为优化指标以机床功率、最大容许切削力、工件轴线许用挠度、刀具耐用度等作为约束条件的多目标最优化模型并通过优化模型的求解得出最佳切削用量以获得理想的加工表面质量和预期的加工效率从而达到提精确控制切削用量、减少试验重复次数以及提高生产效率的目的。

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