[發明專利]一種起重機車輪耐磨自潤滑梯度涂層的制備方法

有效

• 申請號: 202011094637.3
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112251705B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 丁勇;劉金娥;贠科;魯元;畢成;楊旭
• 申請（專利權）人: 西安特種設備檢驗檢測院
• 主分類號: C23C4/129
• 分類號: C23C4/129;C23C4/04
• 代理公司: 西安啟誠專利知識產權代理事務所(普通合伙) 61240
• 代理人: 馮亮

本發明公開了一種起重機車輪耐磨自潤滑梯度涂層的制備方法，包括：一、三氧化鉬粉末烘干后燒結，得到碳化鉬粉末；二、制備石墨烯分散液；三、將鉬的前驅體加入石墨烯分散液中，攪拌均勻后將沉淀抽濾，烘干，得到干燥粉體；四、將干燥粉體燒結，得到表面附著納米碳化鉬顆粒的改性石墨烯粉末；五、制備碳化鉬/改性石墨烯混合噴涂粉末；六、采用碳化鉬/改性石墨烯混合噴涂粉末對起重機車輪外緣表面進行超音速火焰噴涂。本發明制備的自潤滑梯度涂層具有極高的耐磨損和自潤滑性能，用于起重機車輪輪緣防護時，涂層材料顯示出優異的耐磨性能和自潤滑性能，能夠滿足起重機車輪輪緣工作環境的要求，在該領域有著良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于熱噴涂處理技術領域，具體涉及一種起重機車輪耐磨自潤滑梯度涂層的制備方法。

背景技術

起重機運行過程中出現的車輪磨損問題，多是由于起重機車輪啃軌問題或者是現象導致的，起重機車輪啃軌問題不僅會導致起重機車輪受到磨損傷害，而且車輪啃軌產生的磨損阻力，還會在起重機運行過程中產生一定的噪聲，甚至導致起重機運行中發生脫軌等不安全問題。導致起重機生產運行過程中，車輪啃軌故障問題發生的原因主要有，起重機設備的車輪安裝不合理，或者是起重機設備運行軌道安裝質量不合格、起重機設備的車架發生變形、起重機設備小車輪發生啃軌故障等原因，導致起重機設備生產運行過程中，發生車輪啃軌故障問題，從而導致起重機運行中車輪出現磨損，影響起重機正常運行以及運行安全。如果在起重機生產運行過程中，發生或者是出現車輪啃軌故障現象，不僅會對于起重機設備的正常生產運行造成一定的影響，而且車輪啃軌嚴重時，還會造成起重機車輪出現較大的摩擦與磨損，使起重機運行過程中出現不平穩的運行狀態，并且伴有噪音產生，甚至會導致起重機車輪發生運行脫軌故障，對于起重機的生產運行安全也會造成一定的影響。

起重機的大車行走輪的早期磨損的現象經常發生,車輪與軌道磨損發出刺耳的噪音,嚴重時會發生車輪輪緣斷裂,車體跑出軌道的惡劣事故。

對磨損不平衡導致超載車輪跑偏和啃軌進而損壞和報廢,損壞的部位形式和原因一般有四種：(1)輪緣磨損斷裂:是由于輪緣未經淬火,硬度偏低在水平分力作用下輪緣產生變形,使得接觸表面因冷作硬化呈現鱗屑狀剝落。如果車輪或軌道安裝調整不好就會加劇運行中的啃軌和磨損,如果鑄態車輪磨損值超過輪緣厚度的35％時即觸發斷裂。(2)踏面磨損層狀脫皮:是由于車輪硬化程度過淺,盡管進行了表面淬火處理,但車輪所承受的最大剪應力已經超過淬火硬層深度與次表層強度構成極大的梯度位差,車輪踏面出現大片的層狀疲勞剝落。(3)踏面局部壓碎凹陷:是由于個別鑄態車輪在鑄造時內部存在著疏松、縮孔或砂眼等缺陷,單位壓力增大時就會出現表面凹坑、壓陷而導致輪體報廢。(4)輪緣早期脆性斷裂:是由于個別車輪在模鑄制造時,長時間處于高溫,且脫氧不充分,奧化體晶粒極易粗大,加之在正火狀態中冷卻速度緩慢導致鐵素體晶粒也明顯粗大化,這種材料的車輪韌性極差,經受很小的沖擊就容易發生脆性斷裂。如果在鑄造時混入非金屬夾雜后形成破斷力的應力集中,就會加速車輪的早期脆斷后報廢。

解決這一問題的關鍵是提高現有車輪輪緣的硬度,實現車輪組耐磨性抗朔變能力和抗剝離強度。隨著熱噴涂技術的不斷發展和完善，以及應用領域的擴展，熱噴涂涂層所表現的耐磨優越性在機器防護上應用越來越廣泛，采用熱噴涂金屬涂層，陶瓷涂層，金屬陶瓷復合涂層及金屬間化合物涂層等工藝，能夠有效的控制起重機車輪輪緣使用過程中的磨損問題，是人們所接收的一項經濟，可靠的表面處理方法，有效的解決了起重機車輪輪緣防護問題。