CN101348908A - 一种金属零件磨损表面在线强化修复材料及其制备方法 - Google Patents
一种金属零件磨损表面在线强化修复材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101348908A CN101348908A CNA2007100581531A CN200710058153A CN101348908A CN 101348908 A CN101348908 A CN 101348908A CN A2007100581531 A CNA2007100581531 A CN A2007100581531A CN 200710058153 A CN200710058153 A CN 200710058153A CN 101348908 A CN101348908 A CN 101348908A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal parts
- powder
- strengthening repair
- percent
- repair material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
本发明涉及了一种金属零件磨损表面在线强化修复材料及其制备方法。其组分由30～60％蛇纹石矿物微粉、5～10％钠硼解石矿物微粉、5～10％氟化镧稀土、2％～5％氧化铁微粉、2％～5％氧化铝微粉、40％～50％山梨醇酐单棕榈酸酯组成。其制备方法为：将上述配比好的原料放入高速搅拌机搅拌1小时后，再经高速球磨机研磨4小时获得粒度小于1微米的粉体，即形成本发明的金属零件磨损表面在线强化修复材料。本发明还公开了该材料的使用方法。本发明的金属零件磨损表面在线强化修复材料能够在金属零件磨损表面形成较高硬度的表面改性强化修复层，实现机械设备的不解体维修，显著提高零件的耐磨性，延长设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属零件磨损表面在线强化修复材料及其制备方法，特别是涉及一种具有不解体修复金属零件磨损表面，并能显著提高零件表面硬度和耐磨性的在线强化修复材料及其制备方法，还涉及该材料的应用方法。
背景技术
磨损是机械材料失效的三种主要形式之一，我国机械设备每年因磨损而造成的经济损失就高达上千亿元。为降低因磨损造成的损失，一方面不断提高各种润滑材料的抗磨减摩性能，改善机械部件的润滑状态，但高档的合成润滑材料加工工艺复杂、成本较高，还无法解决金属零部件在高温、高负荷等苛刻条件下磨损严重的难题；另一方面采用各种维修技术对磨损失效零件进行修理，延长机械设备的使用寿命，但传统的维修方式都需要停机拆解，尤其是对流程制造业，一台设备停机维修往往导致整个生产线的停产，造成巨大的经济损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现机械设备不解体维修，同时提高金属零件表面硬度及耐磨性的在线强化修复材料。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种金属零件磨损表面在线强化修复材料的制备方法，还进一步提供了该强化修复材料的几种应用。
为实现以上目的，本发明的金属零件磨损表面在线强化修复材料的组成(质量百分含量)为：
蛇纹石矿物微粉： 30～60％，
钠硼解石矿物微粉： 5～10％
氟化镧稀土： 5～10％
氧化铁微粉： 2％～5％
氧化铝微粉： 2％～5％
山梨醇酐单棕榈酸酯： 40％～50％
上述蛇纹石矿物粉是由天然蛇纹石经破碎、研磨、超细粉碎等加工工艺制得。蛇纹石超细粉中的Mg3[Si2O5](OH)4含量要大于90％，粒度范围要小于2微米。
上述钠硼解石矿物粉是由天然钠硼解石经破碎、研磨、超细粉碎等加工工艺制得。钠硼解石超细粉中的B2O3的含量不小于30％，粒度范围要小于1微米。
上述氟化镧稀土主要起催化剂作用，在摩擦条件下加速了复合陶瓷层的形成。
上述氧化铁、氧化铝纯度在95％以上，粒径范围小于1微米，主要起降低反应温度作用，可在较低温度下形成复合陶瓷修复层。
上述山梨醇酐单棕榈酸酯的化学式为：C22H43O6，其主要作用是对粉体材料进行表面改性，提高其在油性介质中的分散稳定性。
本发明的金属零件磨损表面在线强化修复材料的制备方法是：
按照上述质量百分数的原料进行配比，放入高速搅拌机搅拌1小时后，再经高速球磨机研磨4小时获得粒度小于1微米的粉体，即形成本发明的金属零件磨损表面在线强化修复材料。
该材料使用方法：
(1)将该材料按照0.1～0.5％(质量百分数)的比例与99.5～99.9％(质量百分数)润滑油混合，在60～70℃温度下高速搅拌2～4小时后，加入机器设备的润滑系统，以润滑油为载体将输送到金属零件摩擦副表面面，使金属零件磨损表面在机器运转过程中得到在线强化和修复；
(2)将该材料按照5％～10％(质量百分数)的比例与90～95％(质量百分数)的工业润滑脂混合，在室温度下搅拌均匀后，直接涂于金属零件损坏或磨损超限表面使用。
本发明的金属零件磨损表面在线强化修复材料的优点：
(1)该材料可以在金属零件摩擦表面形成一层金属陶瓷改性层，具有高硬度、低摩擦系数和较高的表面光洁度，能够显著提高零件的耐磨性，延长设备的使用寿命。
(2)改变了传统的维修方式，实现了机械设备在运行中的不解体在线修复，使用工艺简单，无需停产、无需更换零件，显著降低维修费用。
(3)该材料以天然矿物为主要原料，添加适量催化剂和表面改性剂制成，成分简单，成本低廉、工艺简单。
(4)该材料在金属零件磨损表面形成的陶瓷改性强化层具有很高的光洁度，能够显著降低摩擦功率损失，节能降耗果显著(降低能耗5％～20％)。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。除非另有说明，下述实施例中原料的百分含量为质量百分含量。
实施例
蛇纹石矿物微粉： 45％，
钠硼解石矿物微粉： 10％
氟化镧稀土： 5％
氧化铁： 3％
氧化铝： 2％
山梨醇酐单棕榈酸酯：35％
将上述配比的原料放入高速搅拌机搅拌1小时后，再经高速球磨机研磨4小时获得粒度小于1微米的粉体。
再将上述粉体材料0.2％与工业润滑油99.8％混合后，在70℃温度下搅拌2小时，得到均匀混合金属零件磨损表面在线强化修复材料的润滑油。
以上述混合金属零件磨损表面在线强化修复材料的润滑油为样品进行端面摩擦磨损试验，摩擦副材料为45#钢。试验结果表明：该润滑油摩擦系数较基础油降低60％，30小时后摩擦副不再出现磨损，其质量反而增加1‰。采用扫面电镜观察，基础油润滑下45#钢磨损表面存在大量的深划痕，并有严重的粘着磨损；而使用该材料后摩擦副表面非常平整，仅有较浅的划痕，未见粘着磨损。能谱分析发现使用该材料后45#钢摩擦副表面生成含Fe、O、Si、Al、Mg等元素的表面改性层。采用纳米压痕测试磨损表面的硬度表明，该材料在摩擦副表面生成的改性层具有较高的硬度，比45#钢基体硬度提高1倍。
实验表明，本发明的金属零件磨损表面在线强化修复材料对机械金属摩擦副有着明显的在线强化和修复作用，具有很好的工业应用前景。
Claims (6)
1.一种金属零件磨损表面在线强化修复材料，其组成(质量百分含量)为：
蛇纹石矿物微粉：30～60％，
钠硼解石矿物微粉：5～10％
氟化镧稀土：5～10％
氧化铁微粉：2％～5％
氧化铝微粉：2％～5％
山梨醇酐单棕榈酸酯：40％～50％
2.根据权利要求1所述的在线强化修复材料，其特征在于，所述蛇纹石矿物微粉中Mg3[Si2O5](OH)4含量≥90％，颗粒直径≤2微米。
3.根据权利要求1所述的在线强化修复材料，其特征在于，所述钠硼解石矿物微粉中B2O3的含量≥30％，颗粒直径≤1微米。
4.根据权利要求1所述的在线强化修复材料，其特征在于，所述氧化铁、氧化铝纯度≥95％，颗粒直径≤1微米。
5.权利要求1所述金属零件磨损表面在线强化修复材料的制备方法，包括下列顺序的步骤：
(1)按照所述质量百分数对原料进行配比；
(2)将第(1)步中配比好的原料放入高速搅拌机搅拌1小时，再经高速球磨机研磨4小时获得粒度小于1微米的粉体材料。
6.权利要求1所述金属零件磨损表面在线强化修复材料的使用方法分以下两种：
(1)将该材料按照0.1～0.5％的比例与99.5～99.9％的润滑油混合，在60～70℃温度下高速搅拌2～4小时后，加入机器设备的润滑系统使用；
(2)将该材料按照5％～10％的比例与90～95％的工业润滑脂混合，在室温度下搅拌均匀后，直接涂于金属零件磨损表面使用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007100581531A CN101348908B (zh) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | 一种金属零件磨损表面在线强化修复材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007100581531A CN101348908B (zh) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | 一种金属零件磨损表面在线强化修复材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101348908A true CN101348908A (zh) | 2009-01-21 |
| CN101348908B CN101348908B (zh) | 2010-11-10 |
Family
ID=40267876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2007100581531A Expired - Fee Related CN101348908B (zh) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | 一种金属零件磨损表面在线强化修复材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101348908B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012044191A1 (ru) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Tarasik Alexandr Vadimovich | Способ формирования антифрикционного покрытия |
| CN104264145A (zh) * | 2014-09-16 | 2015-01-07 | 朱忠良 | 一种气缸套表面强化层的制备方法 |
| CN115232660A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-10-25 | 佛山科学技术学院 | 一种再制造成形层表面加工强化材料及其制备方法和应用 |
| CN115678644A (zh) * | 2021-07-30 | 2023-02-03 | 荣谊大(佛山市)科技有限公司 | 金属磨损修复组合物 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104789297B (zh) * | 2015-03-23 | 2017-08-25 | 张涵 | 金属磨损修复剂及其制备方法和润滑油 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100434499C (zh) * | 2005-09-06 | 2008-11-19 | 南京中盟科技新材料有限公司 | 一种减振降噪自修复纳米润滑材料及其制备方法 |
-
2007
- 2007-07-17 CN CN2007100581531A patent/CN101348908B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012044191A1 (ru) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Tarasik Alexandr Vadimovich | Способ формирования антифрикционного покрытия |
| CN104264145A (zh) * | 2014-09-16 | 2015-01-07 | 朱忠良 | 一种气缸套表面强化层的制备方法 |
| CN115678644A (zh) * | 2021-07-30 | 2023-02-03 | 荣谊大(佛山市)科技有限公司 | 金属磨损修复组合物 |
| CN115232660A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-10-25 | 佛山科学技术学院 | 一种再制造成形层表面加工强化材料及其制备方法和应用 |
| CN115232660B (zh) * | 2022-06-24 | 2023-08-15 | 佛山科学技术学院 | 一种再制造成形层表面加工强化材料及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101348908B (zh) | 2010-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mao et al. | The tribological properties of nanofluid used in minimum quantity lubrication grinding | |
| Wang et al. | Experimental evaluation of the lubrication properties of the wheel/workpiece interface in MQL grinding with different nanofluids | |
| Zhang et al. | Experimental evaluation of the lubrication performance of MoS2/CNT nanofluid for minimal quantity lubrication in Ni-based alloy grinding | |
| Sayuti et al. | Cutting force reduction and surface quality improvement in machining of aerospace duralumin AL-2017-T4 using carbon onion nanolubrication system | |
| CN101348908B (zh) | 一种金属零件磨损表面在线强化修复材料及其制备方法 | |
| Rahmati et al. | Morphology of surface generated by end milling AL6061-T6 using molybdenum disulfide (MoS2) nanolubrication in end milling machining | |
| Qi et al. | Comparative tribological properties of magnesium hexasilicate and serpentine powder as lubricating oil additives under high temperature | |
| CN101070505B (zh) | 一种抗磨修复剂及其制备方法和应用 | |
| CN105647612A (zh) | 一种含有纳米碳材料的润滑脂及其制备方法 | |
| CN101880584B (zh) | 一种回转窑托轮轴瓦专用润滑油及其制造方法 | |
| ManojKumar et al. | Synthesis of MWCNT nanofluid and evaluation of its potential besides soluble oil as micro cooling-lubrication medium in SQL grinding | |
| Chen et al. | Influence of CaF2@ Al2O3 on the friction and wear properties of Al2O3/Ti (C, N)/CaF2@ Al2O3 self-lubricating ceramic tool | |
| Chen et al. | Mechanical properties and microstructure of Al2O3/TiC based self-lubricating ceramic tool with CaF2@ Al (HO) 3 | |
| Chen et al. | Effect of basalt fiber on the thermal conductivity and wear resistance of sintered WC-based diamond composites | |
| CN107299300A (zh) | 一种重负荷低磨损铜基摩擦材料及其制备方法 | |
| CN113980545B (zh) | 一种聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层、复合材料及其制备方法 | |
| EP2417232B1 (en) | Use of lubricant in machining process utilizing titanium against steel | |
| Xie et al. | Tribological behaviors of graphene oxide partly substituted with nano-SiO2 as lubricant additives in water for magnesium alloy/steel interfaces | |
| Liu et al. | Regulating the grinding performance of grindstones via using basalt fibers | |
| CN100529032C (zh) | 微粉减摩自修复润滑材料及其制备方法和使用方法 | |
| Jia et al. | Tribological behavior of Ni-based composite under distilled water lubrication | |
| CN106086718B (zh) | 一种离合器铁基复合摩擦材料及其制备方法 | |
| CN105419907B (zh) | 自修复溶液、其制备及使用方法 | |
| CN102827669B (zh) | 金属磨损自修复添加剂的制备方法、添加剂及润滑油 | |
| CN102430756B (zh) | 一种imc氮化硅陶瓷基复合刹车片的制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 300191 water park, 53 West Road, Nankai District, Tianjin, 5-6-101 Patentee after: Tianjin Xuhang Zhiyuan Enterprise Management Consulting Co.,Ltd. Address before: 300191 water park, 53 West Road, Nankai District, Tianjin, 5-6-101 Patentee before: Tianjin City Xuhang Science and Technology Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181101 Address after: 100055 room 412, business building 12, South Road, Malian Road, Xicheng District, Beijing. Patentee after: HAIQIU (BEIJING) NEW MATERIALS TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 300191 water park, 53 West Road, Nankai District, Tianjin, 5-6-101 Patentee before: Tianjin Xuhang Zhiyuan Enterprise Management Consulting Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101110 Termination date: 20190717 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |