[01051414]重大基础装备专用多元高强耐磨铜合金产业化开发

耐磨黄铜具有优良的冷热加工和机械加工性能，适用于各种精密耐磨零件制作。国内高强耐磨铜合金牌号较少，标准体系建设不完善，没有充分利用合理的热处理工艺来调整合金内部的相组成、分布和粒度，耐磨性能与国外相比有较大差距。该项目通过对黄铜合金成分设计、制备成形、热处理等关键技术的攻关，解决了高强耐磨黄铜性能不稳定、使用寿命短以及材料微观组织不均匀等行业关键技术难题，在变质处理和基体、耐磨相形貌尺寸控制方面都有重大创新突破，开发了具有自主知识产权的应用于高速重载精密轴承、高性能液压元件的多元高强耐磨黄铜合金，实现产业化生产。 其关键技术如下：(1)合金耐磨性分析与成分的确定。根据磨损机理与影响因素，分析合金元素作用，形成以CuZn固溶体或电子化合物为基体，以Mn、Si、Fe形成的金属间化合物为硬质耐磨相，以Ni、Al等元素为基体固溶相，以Pb、Sn等元素为提高材料切削性能，并结合材料应用领域，确定重大基础装备用多元高强耐磨铜合金成分。(2)熔体洁净和合金元素分布技术。利用自主研发的变质剂，改变耐磨相形貌，细化耐磨相尺寸，形成Mn5Si3中空耐磨相和富硅κ+γ硬质耐磨相，提高黄铜合金材料的耐磨性。(3)基体和耐磨相组织形貌尺寸控制技术。采取合理的热处理制度，结合应用领域，形成以β相为基体，含10-30%α相，或以α相为基体，含15-20%β相，且弥散分布Mn5Si3中空耐磨相、富硅κ+γ硬质耐磨相，有效保证铜合金材料耐磨性、高强度和高抗疲劳性。 相关成果获得授权发明专利8项；发表论文2篇；主持完成1项国家标准《耐磨铜棒》制定，现已通过审定，于2018年发布。主要技术指标：抗拉强度≥600MPa；维氏硬度HV≥180；屈服强度≥480MPa。在摩擦副GCr15，润滑油68#，载荷35MPa，转速1000r/min工况条件下，摩擦系数≤0.085。与国内同类产品相比，抗拉强度和耐磨性能均提高10%左右，技术水平处于同行业领先地位，可替代进口。2015年-2017年累计新增销售收入21511.7万元，新增利润1055.76万元，新增税收545.73万元，取得了较好的经济和社会效益。产品已在国内10多家企业生产应用，得到客户的认可，具有良好的推广应用前景。该项目的成功实施与应用不仅满足国内机械工业的需求，实现智能装备的核心部件国产化，提升企业的自主创新能力，增强核心竞争力，也提升了中国铜加工产业的技术水平。