[發(fā)明專利]一種應用于回轉(zhuǎn)支承滾道的潤滑耐磨涂層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110400510.8
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113512311B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史曉亮;張凱鵬;薛亞文;黃奇鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕

1.一種應用于回轉(zhuǎn)支承滾道的潤滑耐磨涂層，其特征在于，所述的潤滑耐磨涂層的原料按質(zhì)量百分比計包括硅鐵19~26 %、硼酸鈉8~15 %、二氧化鈦4~10 %、硅酸鈣12~25 %、碳酸氫鈉6~11 %、碳化三鐵9~14 %、鎳鐵13~22 %、多元二維材料0.5~2 %、鉻鐵10~18 %、玻璃粉1~3%；所述的潤滑耐磨涂層是由硅鐵、硼酸鈉、二氧化鈦、硅酸鈣、碳酸氫鈉、碳化三鐵、鎳鐵、多元二維材料、鉻鐵及玻璃粉通過球磨、微波加熱合成、球磨、激光熔覆而制成；

其中，所述的多元二維材料由鉬酸銨、鈷、硅、鈦、硼經(jīng)球磨、微波加熱合成所得；

所述鎳鐵中鎳元素所占質(zhì)量百分數(shù)為65~80 %；所述鉻鐵中鉻元素所占質(zhì)量百分數(shù)為33~50 %；所述硅鐵中硅元素的質(zhì)量分數(shù)為20~35%；

所述的多元二維材料的制備方法為：選用鉬酸銨、鈷、硅、鈦、硼作為原料，按各原料按質(zhì)量百分比計為：鉬酸銨32~43%、鈷9~13%、硅18~27%、鈦2~5%、硼28~39%稱取各原料粉末，通過球磨過篩得到150~200目篩分的微粉，然后再在保護氣氛下通過微波加熱合成制得多元二維材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應用于回轉(zhuǎn)支承滾道的潤滑耐磨涂層，其特征在于，所述的潤滑耐磨涂層的摩擦系數(shù)平均值為0.331~0.374，磨損率為0.592~1.034×10^-7cm³·N^-1·m^-1。

3.權(quán)利要求1所述的應用于回轉(zhuǎn)支承滾道的潤滑耐磨涂層的制備方法，其特征在于，主要包括如下步驟：

步驟1，球磨：按各原料的質(zhì)量百分比計：硅鐵19~26 %、硼酸鈉8~15 %、二氧化鈦4~10%、硅酸鈣12~25 %、碳酸氫鈉6~11 %、碳化三鐵9~14 %、鎳鐵13~22 %、多元二維材料0.5~2%、鉻鐵10~18 %及玻璃粉1~3 %，稱取各原料粉末混合后進行球磨；

步驟2，微波加熱合成：將步驟1所得各原料粉末的球磨混合物進行微波合成，得到復合體，取出后待冷卻至室溫備用；

步驟3，球磨：將步驟2得到的復合體粉碎后進行球磨，得到復合粉末；

步驟4，激光熔覆：將步驟3所得復合粉末在基體回轉(zhuǎn)支承滾道上進行激光熔覆處理，進而在回轉(zhuǎn)支承軸承滾道表面形成潤滑耐磨涂層，即為應用于回轉(zhuǎn)支承滾道的潤滑耐磨涂層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應用于回轉(zhuǎn)支承滾道的潤滑耐磨涂層的制備方法，其特征在于，所述基體回轉(zhuǎn)支承滾道選用的材料為42CrMo、50Mn、GCr15中的一種，預先進行預處理和清洗，室溫下風干備用；其中，預處理包括打磨、拋光、除油、除脂。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應用于回轉(zhuǎn)支承滾道的潤滑耐磨涂層的制備方法，其特征在于，步驟1和步驟3中，球磨處理后在室溫下進行干燥，所得到的粉末直徑控制在45~80 μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應用于回轉(zhuǎn)支承滾道的潤滑耐磨涂層的制備方法，其特征在于，步驟2中，使用氬氣作為保護氣，通入量為8~10 L/min，在輸出功率為900~1100 W的作用下加工15~20分鐘，然后保溫3~6個小時取出在室溫下陳化12~18個小時，洗滌干燥。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應用于回轉(zhuǎn)支承滾道的潤滑耐磨涂層的制備方法，其特征在于，步驟4中，激光熔覆處理的工藝為：激光功率為900~1100 W，光斑直徑為2~4 mm，激光焦距為12~16 mm，掃描速率為350~400 mm/min；采用氦氣送粉，其流量為6~8 L/min，送粉量為2~3 L/min；采用氬氣作為保護氣，其流量為8~12 L/min，采用多道或單道方式進行焊接；潤滑耐磨涂層的厚度為60~90 μm。