[發(fā)明專利]一種含有碳纖維C12的錫基巴氏合金涂層制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010574795.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN111560580B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳卓君;祁習(xí)帆;陳克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C4/134
• 分類號(hào): C23C4/134;C23C4/06;C22C47/14;C22C49/02;C22C49/14;C22C101/10
• 代理公司: 北京睿智保誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發(fā)明公開了一種含有碳纖維C12的錫基巴氏合金涂層制造方法，包括如下步驟：S1、在錫基巴氏合金粉中加入短碳纖維C、金屬鈷Co和金屬化合物碳化鎢WC三種粉末，其中短碳纖維C的添加量為10?14％；碳化鎢WC添加量為4％?8％；金屬鈷Co的添加量為8?20％；S2、將錫基巴氏合金粉、短碳纖維C粉、金屬鈷Co粉和金屬化合物碳化鎢WC粉均加入到混料機(jī)內(nèi)充分混合6?8小時(shí)，得到噴涂粉。本發(fā)明通過在錫基巴氏合金粉中加入短碳纖維C粉、金屬鈷Co粉和金屬化合物碳化鎢WC粉，將其進(jìn)行混合后噴涂在H62黃銅表面，對(duì)噴涂后的H62黃銅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)表明：含有碳纖維C12的錫基巴氏合金涂層硬度高，耐磨效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及滑動(dòng)軸承的軸瓦耐磨技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種含有碳纖維C12的錫基巴氏合金涂層制造方法。

背景技術(shù)

軸瓦是滑動(dòng)軸承和軸頸接觸的部分，形狀為瓦狀的半圓柱面，非常光滑，一般用青銅、減摩合金等耐磨材料制成，在特殊情況下，可以用木材、工程塑料或橡膠制成。軸瓦有整體式和剖分式兩種，整體式軸瓦通常稱為軸套。整體式軸瓦有無油溝和有油溝兩種。軸瓦與軸頸采用間隙配合；錫基巴氏合金是錫基軸承合金和鉛基軸承合金通稱；巴氏合金是承受中等負(fù)荷軸承合金中比較理想的材料，由于它的強(qiáng)度較低，利用鋼殼、銅殼材料來增加合金的強(qiáng)度。低速重載荷滑動(dòng)軸承的軸瓦與油膜潤(rùn)滑瓦在軸承上,直接與軸相接觸的部分,承受載荷并且與軸具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。為減少摩擦，磨損對(duì)軸瓦材料提出各種要求，除要求摩擦副間，錫基巴氏合金，因其質(zhì)軟而韌、耐磨、易切削和鏟刮，故廣泛應(yīng)用于軋鋼設(shè)備的軸承瓦襯。

現(xiàn)階段巴氏合金主要的制備工藝有澆鑄法、焊接法等，但是這些傳統(tǒng)工藝對(duì)于提高巴氏合金的耐磨性、硬度、與基體的結(jié)合強(qiáng)度的作用并不是十分明顯，在工作狀態(tài)下，由于對(duì)摩過程中會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦力和切應(yīng)力，會(huì)導(dǎo)致軸瓦產(chǎn)生脫落，導(dǎo)致軸承報(bào)廢。所以，提高巴氏合金的硬度與耐磨性，可以軸瓦與基體間的結(jié)合強(qiáng)度，并且降低軸瓦的摩擦系數(shù)、提高軸瓦的摩擦學(xué)性能，從而能夠有效改善軸瓦脫落這一問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種含有碳纖維C12的錫基巴氏合金涂層制造方法，以解決上述背景技術(shù)中提到的由于巴氏合金的耐磨性、硬度、與基體的結(jié)合強(qiáng)度的不佳，在工作狀態(tài)下，由于對(duì)摩過程中會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦力和切應(yīng)力，會(huì)導(dǎo)致軸瓦產(chǎn)生脫落，導(dǎo)致軸承報(bào)廢的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種含有碳纖維C12的錫基巴氏合金涂層制造方法，包括如下步驟：

S1、在錫基巴氏合金粉中加入短碳纖維C、金屬鈷Co和金屬化合物碳化鎢WC三種粉末，其中短碳纖維C的添加量為10-14％；碳化鎢WC添加量為4％-8％；金屬鈷Co的添加量為8-20％；

S2、將錫基巴氏合金粉、短碳纖維C粉、金屬鈷Co粉和金屬化合物碳化鎢WC粉均加入到混料機(jī)內(nèi)進(jìn)行混料工作，使短碳纖維C粉、金屬鈷Co粉和金屬化合物碳化鎢WC粉充分混合6-8小時(shí)，得到噴涂粉；

S3、將混合后的噴涂粉加入到等離子噴涂設(shè)備內(nèi)，選擇尺寸25*50*2-3mm的H62黃銅，利用等離子噴涂設(shè)備將噴涂粉均勻噴涂在H62黃銅表面，得到含有碳纖維C12的錫基巴氏合金涂層。

優(yōu)選的，采用金相試樣鑲嵌機(jī)將噴涂后的H62黃銅選擇特定組件并制鑲樣；對(duì)鑲樣用砂紙對(duì)端面依次進(jìn)行磨損，拋光，腐蝕處理，磨損時(shí)，采用型號(hào)為MDW-02的磨損試驗(yàn)機(jī)，實(shí)驗(yàn)加載力為3N，頻率為3Hz，磨損時(shí)間為10min，磨損用潤(rùn)滑油為海馬多級(jí)機(jī)油5w-20；

優(yōu)選的，磨損時(shí)采用油潤(rùn)滑，使用無菌棉簽把20#機(jī)油均勻涂抹在噴涂層表面，每隔20min對(duì)試件稱重一次，磨損后先用除油劑或者丙酮清除試件上殘留的油污，之后用無水乙醇進(jìn)行超聲波振動(dòng)清洗，清洗15-30min，用吹風(fēng)機(jī)吹干，在FB-C精密天平上稱重

優(yōu)選的，使用手動(dòng)轉(zhuǎn)塔HV-1000顯微硬度儀測(cè)量試件顯微硬度HV，并對(duì)每一個(gè)試件經(jīng)X射線衍射儀與S-4800掃描電鏡觀察微觀結(jié)構(gòu)，分析涂層成分并記錄相關(guān)參數(shù)。