[其他]非鐵金屬機械零件

無效

• 申請號: 87102614
• 申請日: 1987-03-30
• 公開（公告）號: CN87102614A
• 公開（公告）日: 1987-10-07
• 發明（設計）人: 石井喬;矢部久雄;小浜一
• 申請（專利權）人: 東芝株式會社
• 主分類號: C23C22/24
• 分類號: C23C22/24
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 吳明華

本發明涉及一種具有耐磨表面的非鐵金屬機械零件。

鋁的重量較輕，在空氣中有較好的耐腐蝕性，具有高的導電率和導熱率，而且很容易機械加工。通過在鋁中加入各種元素可以得到一種鋁合金，以便改善鋁的性能而用于各種場合。鋁和具有上述性能的鋁合金作為一種材料已被廣泛地用于化工裝備，電子儀表，光學儀表，衛生器皿，建筑物，船舶，汽車，家用物品等方面。

另一方面，鎳則在耐熱性和耐腐蝕性這兩方面占優勢，因此它作為一種材料以板材和棒材的形式被用于食品工業，化學工業，電子儀表等方面。通過在鎳里加入各種元素可以得到一種鎳合金，以便改善鎳的性能，作為耐熱材料，防腐蝕材料和磁性材料來使用。

鋁，鋁合金，鎳和鎳合金已被廣泛地用作制造諸如與運動著的紙，塑料薄膜，纖維材料等接觸的軋輥的機械零件的材料，和被用來制造與其它機械零件接觸的軸承零件或滑動零件等機械零件的材料。這樣，為了防止表面磨損和改善與其它零件的滑動性能，就需要有良好的耐磨性和表面光潔度。這種與其它零件發生摩擦的機械零件必須由根據它所需要的性能選擇的材料來制造，并且這種性能能始終保持在高水平上。

另外，鋁和鋁合金被廣泛地用作化工廠的零件，而鎳和鎳合金被廣泛地用作泵的軸和葉片。然而，這些零件主要是在腐蝕性的環境里，例如水，酸，或堿等處使用，因此需要耐腐蝕性能。在這種腐蝕性環境里使用的機械零件必須選擇適當的材料來制造，這種材料要具有耐腐蝕性，并且這種耐腐蝕性能必須始終保持在高水平上。

近年來，曾經償試過在基體的表面上形成一層不同于基體的表層，這樣除了該材料原有的性能外根據使用條件或環境因素再提供所需的性能給由鋁，鋁合金，鎳或鎳合金所制成的零件。這種表層必須具有與其它零件磨擦的耐磨性和改進相對其它零件滑動性能的光潔度，必須不損傷其它零件，必須具有防化學變化的性能并足以不在腐蝕性環境里被腐蝕。此外，表層必須以很高的機械強度形成于零件的基體表面上，不會因形成而降低基體的性能，并且不需在形成后進行研磨等精加工。

作為在由鋁，鋁合金，鎳或鎳合金等制造的零件的基體表面形成表層的一種方法，電鍍，物理蒸敷法，化學蒸敷法，火焰噴涂法等是眾所周知的。然而，這些方法不能完全滿足上面提到的所有的需求，而且實際應用起來也不能盡如人意。更具體地說，用這種方法形成的表層不具有足夠的致密度，耐磨性和光潔度。表層和基底之間的結合強度也不是足夠的，表層經常會從基體上脫落。此外還需要表層形成后的研磨工序。

由于上述原因，提供本發明以便制成一種具有良好的耐磨性，光潔度和抗化學變化表層的機械零件，該表層能以很高的機械強度并在不損傷基體的情況下很容易地形成于基體上。

根據本發明，提供一種含有選自由鋁，鋁合金，鎳和鎳合金組成的集合里的金屬基體的非鐵金屬機械零件，一表層成于所述基體的表面并以氧化鉻（Cr₂O₃）為其主要成分。氧化鉻（Cr₂O₃）是一種通過加熱鉻化合物轉變而成的物質，一個含有基體和表層里的氧化鉻之間的反應生成物的中間層形成于表層和基體之間的界面上。

在本發明里，任何鋁合金可用作基體。例如，鑄造鋁合金中的鋁-銅合金或鋁-硅合金;防銹鋁合金中的鋁-錳合金;硬鋁合金中的鋁-銅-鎂-錳合金。

同樣，任何鎳合金，例如鎳-銅合金，鎳-鐵合金，鎳-鉻合金，或鎳-鉬合金也可用作基體。

根據機械零件的用途來選擇基體的材料和形狀。

本發明的機械零件包括各種與由纖維材料、紙、橡膠、塑料、樹脂、陶瓷或金屬組成的構件接觸的零件。這種機械零件包括諸如機器上的軸承或滑動零件，例如編織機零件，或發動機和水泵的缸體等。高級自動織機的緯線長度測量鼓即是編織機零件的一個例子。另外，本發明的機械零件可在腐蝕性的環境里使用，例如化工機械零件，化纖設備的離心卷繞機的斗形彎管等，并特別適宜于用作與纖維材料，紙，塑料帶等高速滑動接觸的軋輥等零件。