了解石墨軸套的功能要求

石墨軸套是齒輪泵的主要零件之一，裝在高速工作的齒輪兩端起軸承支撐效果。它必須有足夠的強度和良好的耐磨性。為了確保零件的功能要求，我廠選用非標(biāo)準鋁錫合金，Cu的效果是強化基體。Sn可構(gòu)成較軟的低熔點Al-Sn共晶體，添加耐磨性。原熱處理工藝為515℃固溶6h水冷，180℃時效8h空冷。這種工藝存在兩個問題：

　　(1)Al-Sn共晶體過燒加入錫構(gòu)成含錫為99.5%的Al-Sn共晶體，其熔點為229℃。當(dāng)工件加熱到515℃時，Al-Sn共晶體過燒，淬火冷卻時構(gòu)成復(fù)熔球團。在構(gòu)成復(fù)熔球團過程中，一方面晶界氧化，使晶粒強度下降，另一方面又產(chǎn)生了許多顯微空地，使晶粒界面能添加，金屬的強度降低，在使用過程中易過早失效。

　　(2)工藝出產(chǎn)時刻長，達16h之多，出產(chǎn)功率低，能耗大。

　　由金相調(diào)查和力學(xué)功能實驗數(shù)據(jù)能夠看出，250℃×7h處理工藝比較理想。Al-Sn共晶體呈斷網(wǎng)狀沿晶界分布，一方面Al-Sn共晶體分布比較均勻，確保有良好的耐磨性，另一方面Al-Sn共晶體沒有分割基體，使合金有較好的塑性和韌性。選用250℃×7h處理工藝能夠得到較高硬度，是因為該合金含Cu量較少，金屬模冷卻速度快，在鑄造冷卻過程中，已確保Cu熔入固溶體，起到了淬火效果。

經(jīng)過自然時效進步了硬度，也證明了這一點。250℃×7h空冷工藝比515℃×6h水冷＋180℃×8h空冷工藝的抗拉強度進步47%。250℃×7h空冷工藝溫度稍高于Al-Sn共晶體的熔點，是為了在不使共晶體過燒的前提下，經(jīng)過較短的保溫時刻得到Al-Sn共晶體的斷網(wǎng)狀分布。在工藝實驗的基礎(chǔ)上進行了小批量(400件)試出產(chǎn)，經(jīng)硬度、金相檢查和實驗臺做產(chǎn)品出廠實驗，均全部合格。該工藝于1996年正式投產(chǎn)至今，已出產(chǎn)石墨軸套幾十萬只，全部合格。工效進步1.3倍，一年可節(jié)省資金約7萬元，節(jié)電超過8萬kW.h。