高强度槽形轴瓦 技术领域
本发明涉及一种轴瓦，尤其涉及一种槽形轴瓦。
背景技术
50年代末期，随着柴油机向高速、强载方向发展，铜铅合金轴瓦得到越来越广泛的使用，铜铅合金轴瓦在结构形式上由钢制成的背衬层、铜铅合金制成的基底层、镍制成的阻档层及减摩层组成。与白合金轴瓦相比较，它大大提高了抗疲劳强度及耐磨性，但嵌藏性相对较差。为了满足柴油机不断强化的要求，中国专利审定公告号CN1007080B，审定公告日1990年3月7日，发明创造的名称为“带不同减摩层的滑动轴承部件”，公开了一种槽形轴瓦，在结构形式上该槽形轴瓦包括一个由钢制成的背衬层和一个由铜铅合金或铝合金构成的基底层，基底层设置在背衬层上，基底层有凹槽结构，在凹槽的内壁镀上一层镍阻挡层，凹槽里充填一种软的润滑材料，基底层的合金与填充凹槽的润滑材料的硬度是互不相同的，在该专利的实施例中公开了凹槽内的润滑材料用巴氏轴承合金充填，最好是铅锡铜合金。现有米巴(Miba)公司生产的槽形轴瓦的润滑材料采用铅锡铜(PbSnCu)三元合金。这种轴瓦能在一种程度上满足轴瓦的基本要求，但是应用在机动车的强化内燃机上，这种轴瓦的抗腐蚀性及抗咬合性不够，同时凹槽内地润滑材料的疲劳强度较低，也不能满足更高抗疲劳强度的要求。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种具有耐腐蚀性好、抗咬合性强，抗疲劳强度高的高强度槽形轴瓦。
本发明的目的是这样实现的：一种高强度槽形轴瓦，包括钢背和铜基合金或铝基合金制成的基底层，基底层设置在钢背上，基底层上开有凹槽，两相邻凹槽间的基底层部分为凸肩，凹槽内壁镀上一层镍栅，镀有镍栅的凹槽内填充四元合金润滑材料，凹槽中的润滑材料与凸肩齐平，在润滑材料及凸肩镀上一层防腐减摩层。
所述的润滑材料为铅锡铜铟(PbSnCuIn)、铅锡铜银(PbSnCuAg)或铅锡铜锑(PbSnCuSb)四元合金中的任何一种。
所述的防腐减摩层材料为锡(Sn)、银(Ag)或铟(In)金属中任一种，或者银锡(AgSn)、银铟(AgIn)、铟锡(InSn)或银锡铟(AgSnIn)合金中任何一种。
由于凸肩上覆盖了一层薄薄的防腐减摩层，阻止了机油对基底层的腐蚀，并大大地提高了抗咬合性。现有的槽形轴瓦的铅锡铜三元合金作为润滑材料，其疲劳强度在63MPa左右(蓝宝石疲劳试验台测试)，通过采用四元合金作为润滑材料，其疲劳强度提高到105MPa以上(蓝宝石疲劳试验台测试)，润滑材料疲劳强度得到了改善，从而大大提高了轴瓦的抗疲劳强度。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图中：1—钢背、2—基底层、3—凹槽、4—凸肩、5—镍栅、6—润滑材料、7—防腐减摩层
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式说明本发明。
如图1所示，本发明的一种高强度槽形轴瓦的结构形式，包括钢背1和基底层2，基底层2设置在钢背1上，基底层2上开有凹槽3，两相邻凹槽3间的基底层部分为凸肩4，凹槽3内壁镀上一层镍栅，以防止在工作温度下基底层形成脆性金属间化合物相，镀有镍栅的凹槽3内填充润滑材料6，所述的凹槽3内的润滑材料6与凸肩4齐平，在润滑材料6及凸肩4镀上防腐减摩层7。所述的基底层2可采用铜基合金(如铜铅合金)或铝基合金，铜基合金可作为基底层2通过浇铸或烧结到钢背1上，铝基合金作为基底层2通过轧制到钢背1上。
所述的润滑材料6为铅锡铜铟(PbSnCuIn)、铅锡铜银(PbSnCuAg)或铅锡铜锑(PbSnCuSb)四元合金中的一种。
所述的防腐减摩层7的材料可为锡(Sn)、银(Ag)、铟(In)金属中的一种，或者银锡(AgSn)、银铟(AgIn)、铟锡(InSn)或银锡铟(AgSnIn)合金中任一种。
所述的基底层2上的凹槽3呈螺旋形，即沿圆周方向外延伸。凹槽3也可以是由与轴承纵向中心线同心的圆周组成，还可以采用网格状。凹槽3断截面为下窄上宽的梯形，半圆形或半椭圆形。实施例1-21：
实施例1-21槽形轴瓦的结构形式如图1，其中钢背1的材料采用钢、基底层2的材料为铜铅合金或铝基合金，防腐减摩层7的材料可为Sn、Ag、In金属中的一种，AgSn、AgIn、InSn或AgSnIn中任一种合金、润滑材料采用四元合金。
比较例为米巴(Miba)公司的正品槽形轴瓦，其中润滑材料的采用PbSnCu三元合金。
表1防腐减摩层为金属 实施例1-3 实施例4-6 实施例7-9 比较例润滑材料(合金) PbSnCuIn PbSnCuAg PbSnCuSb PbSnCu防腐减摩层 Ag、In、Sn中任一种金属润滑材料的疲劳强度(MPa) 105以上 105以上 105以上 63润滑材料的耐腐蚀性 好 好 好 差轴瓦的耐腐蚀性 好 好 好 差轴瓦的抗咬合性 好 好 好 差
表2防腐减摩层为合金 实施例10-13 实施例14-17 实施例18-21 比较例润滑材料(合金) PbSnCuIn PbSnCuAg PbSnCuSb PbSnCu防腐减摩层 AgSn、AgIn、InSn或AgSnIn中任一种合金润滑材料的疲劳强度(MPa) 105以上 105以上 105以上 63润滑材料的耐腐蚀性 好 好 好 差轴瓦的耐腐蚀性 好 好 好 差轴瓦的抗咬合性 好 好 好 差
表1-2中润滑材料的疲劳强度采用“蓝宝石疲劳试验台”测试。铅锡铜铟(PbSnCuIn)、铅锡铜银(PbSnCuAg)和铅锡铜锑(PbSnCuSb)四元合金作为的本发明的槽形轴瓦中填充的润滑材料，疲劳强度在105Mpa测试时，产品正常。
表1-2中耐腐蚀性采用“医用白油”测试，本发明的四元合金润滑材料的耐腐蚀性较常规的槽形轴瓦的三元合金润滑材料的耐腐蚀性好；槽形轴瓦的凸肩及润滑材料上镀有一层防腐减摩层，从而本发明的轴瓦的耐腐蚀性较常规的槽形轴瓦好。
表1-2抗咬合性采用“抗咬合性试验台”对比测试。