[發明專利]一種節材型耐熱減摩自潤滑材料

有效

• 申請號: 201110364049.1
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102392199A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 林生;李翔;徐曉春;苗育青;麻三清;董洪山;仇必寧;林書新
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于金屬自潤滑摩擦材料技術領域，特別是提供了一種節材型耐熱減摩自潤滑材料。該自潤滑材料適用于冶金、礦山、煤炭、機電、石化、機械等領域中制造金屬對磨裝置(如軋輥表面耐磨層、葉輪表面耐磨層、軸套類件、生產線各類支撐滑塊、導位件等)和用于其他種類的金屬滑動摩擦零部件整體或表面材料，特別適用于制造在寬溫域環境條件下(300℃-1050℃)服役的摩擦學零部件制品。

背景技術

在我國現代工業生產現場，金屬材料制作的支撐摩擦零部件很少具有減摩和自潤滑功能；目前在工業生產領域中磨損磨蝕是造成能源和材料消耗的重要原因之一，而在不同的磨損類型中，粘著磨損又是占據比例最大的一類。常溫環境下各種設備、備件運行中均采用潤滑油來降低粘著磨損，但在中、高溫環境條件下運行的設備、備件，潤滑油會失去其潤滑冷卻效果，因而造成機械零部件中金屬材料的快速磨損消耗；同時工件在高溫運行中與支撐、轉動摩擦零部件表面直接接觸，造成工件劃傷；由于零部件使用中表面裂紋與掉塊更加重了對工件的損傷，造成其后的質量事故；隨著工礦溫度、濕度的提高，接觸磨損與氧化燒蝕情況更為嚴重。

在現代工業生產過程中，高端材料的生產對在線使用的支撐、轉動摩擦零部件提出了更高的要求；目前使用的材料普遍存在高溫強硬度低、耐磨性差；高溫抗氧化、抗疲勞性差，當環境條件不能滿足該類零部件保持常溫狀態下的運轉條件時(如潤滑油失效、粉塵污染、水冷卻系統失效等)，就會造成零部件在高溫、重載時的加速磨損和氧化腐蝕失效。近年來，開發出的一些高成本高溫合金材料只能滿足小批量高端新材料生產；而在大批量生產中由于高溫合金材料中Co、Ni、W、Mo等貴金屬元素含量高，制造成本也較高，而在高溫下使用時其自身的強度低、耐熱疲勞性能差，減摩自潤滑性低、耐磨壽命短等原因，也降低了該類高溫合金材料的應用價值。

本發明采用無Co、Ni、W等貴金屬元素添加；充分利用我國自有資源，以較低的合金元素添加；通過優化的成分配比和處理工藝，達到耐高溫氧化、耐磨減摩、對磨自潤滑等效果，是一種廉價高效的耐熱減摩自潤滑新材料。

冶金帶鋼生產夾送輥原用材料QT700，在使用過程中由于帶材表面加工突起，在紅熱狀態下與夾送輥面進行劇烈摩擦，接觸溫度達700℃以上，材料的強硬度下降至HRc15以下，經常在短時間內輥面即出現犁溝，造成帶材表面劃傷，當進一步軋制加工時形成內部缺陷，嚴重時可使整批帶材報廢，給其后的處理和使用帶來隱患。現用夾送輥48小時內即需更換，明顯增加了生產成本。使用本發明材料160小時后未發現表面犁溝，表明該材料具有較明顯的減摩潤滑功能。

化纖生產攪拌轉子葉片表面原用進口高溫涂層材料，由于其高鈷、鎢元素添加，使該材料抗蠕變性差，高溫下運行時葉片表面經常出現龜裂和剝落，導致生產效率大幅下降。使用本發明材料制作葉片涂層材料不僅解決了龜裂和剝落問題；在同等工礦條件下提高使用壽命一倍以上，替代了進口材料，大大降低了生產成本。

板卷生產卷板裝置原用材料Q345R，由于紅熱鋼坯表面與該裝置表面接觸時溫度高達950℃，造成裝置表面材料迅速形成氧化層，隨著高溫氧化的持續，表面氧化層不斷剝落，氧化皮粘連到鋼板表面，造成其后加工的質量缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種節材型耐熱減摩自潤滑材料，是一種資源節約型的耐磨減摩自潤滑新材料，實現了成本較低、更適合在較寬溫域(300℃-1050℃)環境下使用，具有較高的高溫強硬度，優良的耐磨、減摩、高溫自潤滑、抗高溫氧化和抗疲勞蠕變性能，高溫熱變交換時裂紋、剝落趨勢小、使用壽命長。

根據上述目的，本發明整體的技術方案為：它不同于現用的常規耐熱材料和高溫合金須分溫度段進行選材使用，具有寬溫域適用性。在寬溫域條件下使用時組織、性能穩定。在高溫、高濕、高速、負載工礦條件下運轉時具有耐磨、減摩潤滑、抗氧化、使用壽命長等優良的綜合性能，是一種節材型寬溫域耐磨自潤滑合金材料。