CN105887145B - 一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法 - Google Patents

一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105887145B
CN105887145B CN201610253539.7A CN201610253539A CN105887145B CN 105887145 B CN105887145 B CN 105887145B CN 201610253539 A CN201610253539 A CN 201610253539A CN 105887145 B CN105887145 B CN 105887145B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel band
good
cao
mgo
sio
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610253539.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105887145A (zh
Inventor
黄菲
刘占增
骆海贺
李建华
陈浮
匡伟
张兆丽
余晓静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Iron and Steel Co Ltd filed Critical Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN201610253539.7A priority Critical patent/CN105887145B/zh
Publication of CN105887145A publication Critical patent/CN105887145A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105887145B publication Critical patent/CN105887145B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0623—Sulfides, selenides or tellurides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/081—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D15/00—Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
    • C25D5/36—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of iron or steel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法：以DC04热轧酸洗卷为原料，进行反复冷轧轧后常规脱脂；退火；开卷、分条并去除毛刺；在室温下复合电镀Ni‑Fe‑TiO2合金；物理气相沉积Al2O3；热喷涂ZrO2‑MgO‑CaO‑SiO2复合氧化物；物理气相沉积MoS2；自然冷至室温后卷取。本发明钢带Rm为550~600 MPa，延伸率为30~35%，应变硬化指数n为0.42~0.47，塑性应变比r为2.7~3.0，表面硬度为1550~1600 HV，摩擦系数为0.08~0.14，biao 面无裂纹，耐磨性能良好，热导率为1.2~2.3 W/m∙°C，隔热性能良好；最高使用温度为430~450 °C，置于400 °C 高温环境下2400 h后，其抗拉强度和延伸率没有明显变化，耐热性能良好；在400 °C↔0 °C水冷循环试验条件下，经循环15~18次，涂层未产生裂纹和脱落，抗热震性能良好。

Description

一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法
技术领域
本发明涉及一种钢带的生产方法，具体地属于一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法。
背景技术
传动机械是工业设备不可或缺的组成部分，其通过机械方式传递动力，使整台机器产生运转，主要包括齿轮、链条、轴承、活塞、蜗轮、蜗杆等零部件。这些零部件长时间处于高频率、高强度的摩擦或啮合状态，持续的冲击以及摩擦产生的高热量，使其很容易产生变形，磨损率较高。
目前，传动机械零部件主要以高碳高铬的合金钢为原料进行生产，通过加入大量的合金元素，以提高钢的耐磨性能。但是，这种方式也存在着两个明显的不足：由于原料钢种添加了大量的合金元素，一方面导致原料成本大幅上升；另一方面也引起原料冶炼、轧制、热处理及产品成形的难度明显加大。某种程度上，这限制了产品的进一步推广。因此，从市场角度来看，很有必要对现有原材料进行改进，以提高产品的性价比。
近年来，由于材料制备工艺水平的不断提高，镀层钢带因其成本低、性能好逐渐引起人们的广泛关注，已成为替代合金钢的重要材料，并获得广泛应用。相对而言，普通的纯金属镀层钢带由于质地较软，导电及导热系数较高，钢带容易迅速升温，极易出现变形和断带。与之相比，常用的无机陶瓷材料却有着良好的隔热、耐热和耐磨性能，理论上可以用于生产传动机械零部件。但是，其也存在一个明显缺点：脆性大，塑性差，力学性能不好。显然，如果能将无机陶瓷材料通过合适的方式牢固地涂覆在钢带表面，有机结合两者的优点，就有可能生产出满足实际需要的镀层钢带。
经检索：
中国专利公开号为CN104805484A的文献，公开了一种Cu-Ni/Ni-Ag双复合镀层极薄钢带的生产方法。该文献以SPHC热轧酸洗卷为原料，采用二次冷轧＋一次退火+电镀Cu-Ni+热喷涂Ni-Ag＋两次退火的工艺进行生产。所得钢带的厚度为0.2~0.3 mm，抗拉强度为330~380 MPa，延伸率为34~38%，表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为7~10 µm的Cu-Ni/Ni-Ag双复合镀层，镀层表面硬度为90~100 HV，粗糙度为0.15~0.30 µm，镜面反射率为88~95%，电阻率为6.5~8.7 µΩ∙cm，热导率为6~10 W/cm∙°C。产品的导电和导热性能良好。但是，该镀层钢带采用贵金属Ag，对生产常规的传动机械零部件而言，其成本和价格更高，更加难以推广。此外，该镀层钢带厚度薄、硬度低、耐磨性能差。同时，钢带的导热性能良好，传导热量时会使零部件表面温度迅速升高，在持续冲击的作用下，更容易产生变形，磨损率较高。
中国专利公开号为CN104988456A的文献，公开了一种Cu-Sn/Sn-Au双复合镀层极薄钢带的生产方法。该文献以SPCC冷轧钢板作为原料，采用一次退火＋一次冷轧+热喷涂Cu-Sn+二次退火+热喷涂Sn-Au+三次退火的工艺进行生产。所得钢带的厚度为0.1~0.2 mm，抗拉强度为300~350 MPa，延伸率为38~45%。表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为8~12 µm的Cu-Sn/Sn-Au双复合镀层，镀层呈现光亮的金黄色，表面硬度为100~120 HV，粗糙度为0.1~0.2 µm，镜面反射率为94~99%，在常规环境下放置720 d后，镀层失光率不超过0.5%，电阻率为14~18 µΩ∙cm，热导率为60~75 W/m∙°C，在350~400 °C下保持480 h后，表面氧化面积不超过0.1%，硬度值变化率不超过0.3%。虽然产品的表面性能、导电性能、导热性能良好，但是，该镀层钢带采用贵金属Au，对生产常规的传动机械零部件而言，其成本和价格更高，更加难以推广。特别是Au-Sn二元合金是由许多脆硬性的中间相组成，产品的加工成形性能存在不足。此外，该镀层钢带厚度薄、硬度低、耐磨性能差。同时，钢带的导热性能良好，传导热量时会使零部件表面温度迅速升高，在持续冲击的作用下，更容易产生变形，磨损率较高。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种满足批量生产传动机械零部件需要、具有优良力学性能、成型性能、耐磨性能、耐热性能、隔热性能的复合镀层钢带的生产方法。
实现上述目的的措施：
一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法，其步骤：
1) 以普通的DC04热轧酸洗卷作为原料，进行10~11道次反复冷轧轧制，控制总压下率为95~98%，然后常规脱脂；
2) 在全氢保护气氛下进行退火，控制退火温度为650~690 °C，保温时间为28~38min；
3) 开卷、分条并去除毛刺；
4) 在室温下复合电镀Ni-Fe-TiO2合金；电镀液的组成：NiSO4+FeSO4酸性水溶液、TiO2固体微粒及重量百分比浓度为3~5%的表面活性剂吐温-20；所述NiSO4+FeSO4酸性水溶液中，NiSO4与FeSO4浓度之比为2.7~3.7：1，电流密度为2.2~3.2 A/dm2，电镀时间为4~7min；电镀过程中并予以充分搅拌；
5) 进行物理气相沉积Al2O3，控制其沉积速率为1.2~1.5 µm/min，沉积时间为5~10min；
6) 热喷涂ZrO2-MgO-CaO-SiO2复合氧化物，并控制加入的ZrO2、MgO、CaO及SiO2的重量百分比为：ZrO2：MgO：CaO：SiO2 =(4~6):1:1: (3~5)；
7) 进行物理气相沉积MoS2，控制其沉积速率为0.8~0.9 µm/min，沉积时间为2~4min；
8) 自然空冷至室温后卷取。
其在于：所述TiO2固体微粒平均粒径为3~4 µm，并按照10~15 g/L电镀液加入。
其在于：所述加入的ZrO2、MgO、CaO及SiO2，其平均粒径在3.5~4.2 µm，喷涂速度在500~600 m/s，沉积率在0.8~1.1 kg/h。
针对现有工艺存在的问题，本发明通过大量试验及研究，提出一种新的思路，即采用普通的DC04热轧酸洗卷作为原料，采用“复合电镀+热喷涂+二次物理气相沉积”工艺进行生产。
之所以这样选择，是因为：
一是以普通的DC04热轧酸洗卷作为原料。与其它普通的合金钢相比，其完全可以保证钢带的力学性能。由于DC04不含合金元素，因而保证了原料钢种成本较低。此外，DC04钢中C、Mn、Si含量较低，可以保证基材的表面质量和涂镀性能；同时，钢中较低的P和S含量，可以保证产品具有良好的冲压成形及焊接性能。用钢带作基材，替代合金钢，其生产成本会大幅降低。
二是热轧酸洗卷通过冷轧+退火工序来保证冷轧原料的厚度、力学性能和表面质量。在这里，通过增加冷轧轧制道次数和总压下率，以增强基材表面的光洁度，降低粗糙度，以有利于后续的镀层更加均匀和平整，提高镀层的稳定性。
三是退火结束后，先在钢基上复合电镀Ni-Fe-TiO2层，形成内镀层。与普通的单金属或合金电镀层相比，该复合层均匀嵌入不溶性固体微粒的复合镀层往往具有更好的使用性能，Ni及其合金尤其如此。本发明中，以NiSO4+FeSO4酸性水溶液为基础镀液，再加入少量廉价的表面活性剂吐温-20及TiO2固体微粒，通过强烈搅拌，形成均匀的悬浮液。复合电镀Ni-Fe-TiO2层与单纯的Ni镀层相比，Ni-Fe合金与基体结合牢固，耐蚀性能相当，硬度更高。用廉价的Fe部分替代贵重的Ni，降低了成本。此时，Ni-Fe合金中再均匀嵌入TiO2微粒，由于TiO2具有高熔点及高硬度，化学性质稳定，Ni-Fe-TiO2整个复合镀层的耐热和耐磨性能更好，有利于后续的物理气相沉积或热喷涂工序。因此，Ni-Fe-TiO2复合镀层适合作为内镀层。这里，选用电镀工艺，是因为复合镀层容易从水溶液中沉积，操作简便，成本较低。
四是电镀Ni-Fe-TiO2完成后，在钢带表面物理气相沉积一层Al2O3，作为后续无机陶瓷防护层的底层。之所以选用Al2O3作底层是因为其价格低廉，且具有良好的隔热效果，可以有效阻止外部的热量传导至钢带内部，防止后续炽热熔融的陶瓷进行涂覆时导致钢带产生变形和断带，起到一定的缓冲作用。之所以采用物理气相沉积工艺，一是Al2O3具有电绝缘性，因而不能通过常规的电镀工艺涂覆在钢带表面；二是在高速喷涂条件下，高温熔融状态下的Al2O3会严重降低钢带的表面质量，因而也没有采用常规的热喷涂工艺。由于物理气相沉积在真空条件下进行，且所需温度一般不超过400 °C，对钢带的损伤较小，从而保证整个涂层的稳定性。
五是在物理气相沉积一层Al2O3后，再继续热喷涂一层ZrO2-MgO-CaO-SiO2无机陶瓷层。这里，ZrO2具有优良的绝热性能，加入MgO和CaO作为稳定剂，再结合SiO2，可以进一步提高涂层的高温化学惰性。此外，上述四种氧化物都是价格低廉，适合大范围推广。这里，由于这些氧化物都是电绝缘性，且混合在一起不易分离，因而就没有采用常规的电镀或物理气相沉积工艺。只能选择热喷涂工艺，将上述四种氧化物按一定比例在高温下熔融，然后高速涂覆在钢带表面，形成所需的防护层。
六是在热喷涂ZrO2-MgO-CaO-SiO2完成后，再继续物理气相沉积一层MoS2，形成外镀层。如前所述，传动装置的零部件长时间处于高频率、高强度的摩擦或啮合状态，磨损率较高。除了提高自身的耐磨性能外，工作时还应该增加表面润滑性，降低摩擦系数以延长使用寿命。而MoS2恰好就是一种高性价比的固体润滑剂，硬度和摩擦系数较低，特别适用于高温、高负载及高速运动下的润滑。由于ZrO2等氧化物都具有较强的物理吸附性能，可以将MoS2固定在中间镀层的表面，从而提高整个复合镀层的稳定性。这里，选用物理气相沉积工艺，是因为：一是MoS2不导电，不能通过电镀工艺从水溶液中进行沉积。二是其在450 °C以上就开始出现升华，因而不能使用热喷涂工艺。
与现有普通钢带相比，本发明生产的钢带厚度为0.8~0.9 mm，抗拉强度为550~600MPa，延伸率为30~35%，力学性能良好；应变硬化指数n为0.42~0.47，塑性应变比r为2.7~3.0，成形性能良好；表面生成了一层厚度为15~20 µm的Ni-Fe-TiO2/Al2O3/ ZrO2-MgO-CaO-SiO2/MoS2复合镀层，表面硬度为1550~1600 HV，摩擦系数为0.08~0.14，置于常温常压环境下，经反复擦拭2×104次以后，其硬度值变化率不超过0.1%，表面未出现裂纹；置于温度为400 °C，外加载荷为100 N的环境下，经反复擦拭2×104次，镀层厚度损失率不超过0.5%，表面未出现裂纹，耐磨性能良好；热导率为1.2~2.3 W/m∙°C，隔热性能良好；最高使用温度为430~450 °C，置于400 °C 高温环境下2400 h后，其抗拉强度和延伸率没有明显变化，耐热性能良好；置于400 °C↔0 °C水冷循环试验条件下，循环次数为15~18次，涂层未产生裂纹和脱落，抗热震性能良好。产品性能完全满足批量生产传动机械零部件的需要。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
表1为本发明各实施例及对比例的冷轧工艺参数列表；
表2为本发明各实施例及对比例的制带工艺参数列表；
表3为本发明各实施例及对比例的产品性能列表。
本发明各实施例均按照如下步骤生产：
1) 以普通的DC04热轧酸洗卷作为原料，进行10~11道次反复冷轧轧制，控制总压下率为95~98%，然后常规脱脂；
2) 在全氢保护气氛下进行退火，控制退火温度为650~690 °C，保温时间为28~38min；
3) 开卷、分条并去除毛刺；
4) 在室温下复合电镀Ni-Fe-TiO2合金；电镀液的组成：NiSO4+FeSO4酸性水溶液、TiO2固体微粒及重量百分比浓度为3~5%的表面活性剂吐温-20；所述NiSO4+FeSO4酸性水溶液中，NiSO4与FeSO4浓度之比为2.7~3.7：1，电流密度为2.2~3.2 A/dm2，电镀时间为4~7min；电镀过程中并予以充分搅拌；
5) 进行物理气相沉积Al2O3，控制其沉积速率为1.2~1.5 µm/min，沉积时间为5~10min；
6) 热喷涂ZrO2-MgO-CaO-SiO2复合氧化物，并控制加入的ZrO2、MgO、CaO及SiO2的重量百分比为：ZrO2：MgO：CaO：SiO2 =(4~6):1:1: (3~5)；
7) 进行物理气相沉积MoS2，控制其沉积速率为0.8~0.9 µm/min，沉积时间为2~4min；
8) 自然空冷至室温后卷取。
表1 本发明各实施例和对比例的冷轧工艺参数
表2 本发明各实施例及对比例的制带工艺参数
续表2 本发明各实施例及对比例的制带工艺参数
表3 本发明各实施例和对比例的产品性能
续表3-1 本发明各实施例和对比例的产品性能
续表3-2 本发明各实施例和对比例的产品性能
从表3可以看到，本发明申请的钢带，其厚度为0.8~0.9 mm，抗拉强度为550~600MPa，延伸率为30~35%，力学性能良好；应变硬化指数n为0.42~0.47，塑性应变比r为2.7~3.0，成形性能良好；表面生成了一层厚度为15~20 µm的Ni-Fe-TiO2/Al2O3/ ZrO2-MgO-CaO-SiO2/MoS2复合镀层，表面硬度为1550~1600 HV，摩擦系数为0.08~0.14，置于常温常压环境下，经反复擦拭2×104次以后，其硬度值变化率不超过0.1%，表面未出现裂纹；置于温度为400 °C，外加载荷为100 N的环境下，经反复擦拭2×104次，镀层厚度损失率不超过0.5%，表面未出现裂纹，耐磨性能良好；热导率为1.2~2.3 W/m∙°C，隔热性能良好；最高使用温度为430~450 °C，置于400 °C 高温环境下2400 h后，其抗拉强度和延伸率没有明显变化，耐热性能良好；置于400 °C↔0 °C水冷循环试验条件下，循环次数为15~18次，涂层未产生裂纹和脱落，抗热震性能良好。产品性能完全满足批量生产传动机械零部件的需要。
上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。

Claims (3)

1.一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法，其步骤：
1) 以普通的DC04热轧酸洗卷作为原料，进行10~11道次反复冷轧轧制，控制总压下率为95~98%，然后常规脱脂；
2) 在全氢保护气氛下进行退火，控制退火温度为650~685 °C，保温时间为31~38 min；
3) 开卷、分条并去除毛刺；
4) 在室温下复合电镀Ni-Fe-TiO2合金；电镀液的组成：NiSO4+FeSO4酸性水溶液、TiO2固体微粒及重量百分比浓度为3~5%的表面活性剂吐温-20；所述NiSO4+FeSO4酸性水溶液中，NiSO4与FeSO4浓度之比为2.7~3.7：1；电镀电流密度为2.2~3.2 A/dm2，电镀时间为4~7 min，并予以充分搅拌；
5) 物理气相沉积Al2O3，控制其沉积速率为1.2~1.5 µm/min，沉积时间为5~10 min；
6) 热喷涂ZrO2-MgO-CaO-SiO2复合氧化物，并控制加入的ZrO2、MgO、CaO及SiO2的重量百分比为：ZrO2：MgO：CaO：SiO2 =(4~6):1:1: (3~5)；
7) 物理气相沉积MoS2，控制其沉积速率为0.8~0.9 µm/min，沉积时间为2~4 min；
8) 自然空冷至室温后卷取。
2.如权利要求1所述的一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法，其特征在于：所述TiO2固体微粒平均粒径为3~4 µm，其在电镀液中的最终浓度为10.5~15 g/L。
3.如权利要求1所述的一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法，其特征在于：所述加入的ZrO2、MgO、CaO及SiO2，其平均粒径为3.5~4.2 µm，喷涂速度为500~600 m/s，沉积率为0.8~1.1 kg/h。
CN201610253539.7A 2016-04-22 2016-04-22 一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法 Expired - Fee Related CN105887145B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610253539.7A CN105887145B (zh) 2016-04-22 2016-04-22 一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610253539.7A CN105887145B (zh) 2016-04-22 2016-04-22 一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105887145A CN105887145A (zh) 2016-08-24
CN105887145B true CN105887145B (zh) 2018-03-16

Family

ID=56705320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610253539.7A Expired - Fee Related CN105887145B (zh) 2016-04-22 2016-04-22 一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105887145B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108480936A (zh) * 2018-07-06 2018-09-04 深圳市晶特智造科技有限公司 一种复合涂层钢带的生产方法
CN108774666B (zh) * 2018-08-28 2020-12-22 宜兴市恒祥耐火材料有限公司 一种耐火捆带的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104611754A (zh) * 2013-11-05 2015-05-13 无锡市雪江环境工程设备有限公司 一种纳米WC复合镀Ni-Fe合金的电镀液及电镀方法
CN104805484A (zh) * 2015-05-08 2015-07-29 武汉钢铁(集团)公司 一种Cu-Ni/Ni-Ag双复合镀层极薄钢带的生产方法
CN104862700A (zh) * 2015-03-13 2015-08-26 武汉钢铁(集团)公司 一种磁性物品包装用复合镀层捆带的生产方法
CN104878421A (zh) * 2015-06-15 2015-09-02 武汉钢铁(集团)公司 镍/锌钴合金双层电镀钢板的制造方法
CN105063620A (zh) * 2015-08-07 2015-11-18 武汉钢铁(集团)公司 一种光电材料用Zn/Cu-Ag/Cu-Au复合镀层钢带的生产方法
CN105238998A (zh) * 2015-11-24 2016-01-13 武汉钢铁(集团)公司 一种高粗糙度表面的电镀锌特超深冲钢板及生产方法
CN105296917A (zh) * 2015-11-23 2016-02-03 东北大学 一种由低硅钢制备高硅钢的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5749770B2 (ja) * 2013-08-21 2015-07-15 サンゴバン・ティーエム株式会社 高ジルコニア電気溶融鋳造耐火物

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104611754A (zh) * 2013-11-05 2015-05-13 无锡市雪江环境工程设备有限公司 一种纳米WC复合镀Ni-Fe合金的电镀液及电镀方法
CN104862700A (zh) * 2015-03-13 2015-08-26 武汉钢铁(集团)公司 一种磁性物品包装用复合镀层捆带的生产方法
CN104805484A (zh) * 2015-05-08 2015-07-29 武汉钢铁(集团)公司 一种Cu-Ni/Ni-Ag双复合镀层极薄钢带的生产方法
CN104878421A (zh) * 2015-06-15 2015-09-02 武汉钢铁(集团)公司 镍/锌钴合金双层电镀钢板的制造方法
CN105063620A (zh) * 2015-08-07 2015-11-18 武汉钢铁(集团)公司 一种光电材料用Zn/Cu-Ag/Cu-Au复合镀层钢带的生产方法
CN105296917A (zh) * 2015-11-23 2016-02-03 东北大学 一种由低硅钢制备高硅钢的方法
CN105238998A (zh) * 2015-11-24 2016-01-13 武汉钢铁(集团)公司 一种高粗糙度表面的电镀锌特超深冲钢板及生产方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ni–Fe–TiO2复合镀层制备工艺研究;王亚玲;《电镀与涂饰》;20080531;第27卷(第5期);第6-8页 *
Ni-Fe-TiO2复合镀层的制备及性能研究;程亚平;《电镀与环保》;20120930;第32卷(第5期);第7-8页 *
特种冶金用新型耐火材料;刘大任;《特种冶金用新型耐火材料》;20010430;第106页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105887145A (zh) 2016-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100678406B1 (ko) 강철재의 열간 프레스 성형방법
EP2684985B1 (en) Process for producing hot-pressed member steel sheet
CN104805484B (zh) 一种Cu‑Ni/Ni‑Ag双复合镀层极薄钢带的生产方法
CN105063620B (zh) 一种光电材料用Zn/Cu‑Ag/Cu‑Au复合镀层钢带的生产方法
CN101345142B (zh) 一种Ti3SiC2多层复合结构电触头材料及其制备工艺
CN101695713B (zh) Wc复合导辊及其制造方法
CN107604202B (zh) 一种高性能磷青铜带及其制备方法
CN105887146B (zh) 一种家用燃气器具用镀层钢带的生产方法
CN101898435A (zh) 一种铜钢复合材料及其制备方法
CN112874058B (zh) 一种建筑用铜钢固液复合双金属材料及其制备方法
CN105887145B (zh) 一种传动机械零部件用复合镀层钢带的生产方法
CN105925775B (zh) 一种厚度≤0.1mm的耐蚀性装饰用复合镀层钢带的生产方法
CN102443717B (zh) 一种低成本弹性黄铜合金
CN101791885B (zh) 一种镍金属复合材料及其制造方法
CN104624701A (zh) 一种耐磨层压复合材料及其制造方法
CN111321356B (zh) 一种激光增材制造沉没辊复合轴套及其制备方法
CN101024321A (zh) 铜基合金复合材料及其制备方法
CN103667823B (zh) 一种高强度铝锌镁合金材料及其制备方法和应用
CN104561638A (zh) 一种Al2O3弥散强化铜基复合材料的制备方法
CN105925936B (zh) 一种高档门窗用轻金属复合镀层钢带的生产方法
CN110306077A (zh) 一种电连接器用耐蚀铜合金及其制备方法
CN115323375A (zh) 一种钢带表面钽-铪合金镀层的制备方法
CN112877564B (zh) 一种热挤压模具用铜钢固液复合双金属材料及制备方法
CN104988456B (zh) 一种Cu‑Sn/Sn‑Au双复合镀层极薄钢带的生产方法
CN100496971C (zh) 铜基合金复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170605

Address after: 430083 Qingshan District, Hubei, Wuhan factory before the door No. 2

Applicant after: WUHAN IRON AND STEEL Co.,Ltd.

Address before: 430083 Qingshan District, Hubei, Wuhan factory before the door No. 2

Applicant before: WUHAN IRON AND STEEL Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180316

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee