CN107604263A - 一种耐蚀直线轴承钢球及其制备方法 - Google Patents
一种耐蚀直线轴承钢球及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107604263A CN107604263A CN201710721519.2A CN201710721519A CN107604263A CN 107604263 A CN107604263 A CN 107604263A CN 201710721519 A CN201710721519 A CN 201710721519A CN 107604263 A CN107604263 A CN 107604263A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel ball
- linear bearing
- preparation
- bearing steel
- mould
- 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
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 64
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 29
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 21
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 21
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 17
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 11
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N hexane Substances CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N imidazoline Chemical compound C1CN=CN1 MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 claims description 9
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 8
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical class CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 15
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 229940049964 oleate Drugs 0.000 description 7
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 241001212149 Cathetus Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 241000370738 Chlorion Species 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- -1 hydrogen ion Chemical class 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
本发明涉及一种耐蚀直线轴承钢球及其制备方法,属于机械制造技术领域,本发明一种耐蚀直线轴承钢球,所述直线轴承钢球包括金属基体和包覆在金属基体的耐蚀层,所述金属基体由合金钢制成,所述合金钢包括以下质量百分比含量的组分:1.28~1.65%C,0.6~1.0%Cu,0.4~0.55Mn,0.15~0.35Si,1.4~1.5%Cr,0.8~1.5%Bi,0.1~0.3%Ni,0.15~0.25%Ti,1.3~1.8%Ta,10~13%纳米陶瓷,余量为Fe,本发明中的直线轴承钢球耐蚀性能好,强度高、抗冲击性能好。
Description
技术领域
本发明属于机械制造技术领域,涉及一种耐蚀直线轴承钢球及其制备方法。
背景技术
直线轴承是一种直线运动系统,与圆柱轴配合使用用于直线行程。由于承载球与轴承外套点接触,钢球以最小的摩擦阻力滚动,因此直线轴承具有摩擦小,且比较稳定,不随轴承速度而变化,能获得灵敏度高、精度高的平稳直线运动。
目前普通直线轴承钢球多采用Gr15轴承钢制成,但是钢球与轴承套圈为点接触,在使用上与轴接触也是点接触,虽然运行灵活,但承载力较低,在实际使用中能适宜应用在负荷较低的工作面上。负荷较重时会出现阻滞或直线轴的现象,容易造成损坏,降低运行寿命,还会损坏其它部件和整机。而且普通直线轴承不能用在特殊和恶劣环境,特别是在酸性、碱性和高湿度环境使用时,在短时间内轴承钢球内外及钢球产生锈蚀和腐蚀现象。
随着工业的不断发展,对轴承精度、加工方法、承载能力及使用寿命等各种要求的越益提高,传统的轴承钢材料不断经受挑战。因此合适选择或者设计轴承制造材料也变得越为重要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题,提出了一种耐蚀性能好,强度高、抗冲击性能好的直线轴承钢球。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:
一种耐蚀直线轴承钢球,所述直线轴承钢球包括金属基体和包覆在金属基体的耐蚀层,所述金属基体由合金钢制成,所述合金钢包括以下质量百分比含量的组分:1.28~1.65%C,0.6~1.0%Cu,0.4~0.55Mn,0.15~0.35Si,1.4~1.5%Cr,0.8~1.5%Bi,0.1~0.3%Ni,0.15~0.25%Ti,1.3~1.8%Ta,10~13%纳米陶瓷,余量为Fe。
本发明在直线轴承钢球的金属基体外部设置了一层耐蚀层,起到较好的防腐蚀作用。本发明在现有技术的基础上提高了直线轴承钢球材料合金钢中C的含量,并添加了适量的Bi、Ti和Ta。其中,Ti、Ta能与C形成TiC、TaC,可以作为金属结晶时的非自发核心,促进结晶的形成,并且TiC具有细化晶粒组织、降低结晶温度的作用,TaC具有抗细化衰退作用。而Bi具有促进晶核生成、降低共晶组织的生长速度、细化晶核的作用。通过控制TiC、TaC与Bi的比例,可以充分发挥三者的协同作用,获得良好的晶粒细化作用和抗细化衰退作用。但是Bi含量过多,容易造成合金钢硬度的降低。另外,Bi还可提高合金钢的耐磨性,降低合金钢的磨损量及摩擦表面温度。适量Ta还可增加合金钢的韧性,避免了纳米陶瓷含量过多脆性合金钢较大的问题,同时Bi的存在还可以降低合金钢的熔炼温度,提高金属熔体的流动性,从而可以使得可以添加较多量的纳米陶瓷。在Cu在铁基中有一定的溶解度,具有固溶强化作用,可以提高产品的韧性和强度,但是过多的Cu会使合金的凝固区间变宽,容易产生铸造缺陷。适量的Ni和Fe形成具有弥散强化作用的耐热相,能阻止高温下的位错攀移,提高产品的抗拉强度耐热性能,但是过量的Ni会降低合金钢的耐蚀性。本发明在合金钢中添加了较高含量的纳米陶瓷,纳米陶瓷具有较高的强度和硬度和耐蚀性,能有效提高合金钢的强度、硬度、摩擦性能及耐腐蚀性能。适量的陶瓷粉末在合金钢的铸造过程中还可作为异相成核的中心点,提高金属熔体结晶效率,细化晶粒,改善合金钢的微观结构。但是纳米陶瓷的含量过高,会降低金属熔体的流动性,不易浇铸,并且削弱基体中金属颗粒的联结,影响合金钢的成形性和致密化,降低合金钢的力学强度和疲劳性能。纳米陶瓷的纳米结构有助于降低合金钢的浇铸温度,使浇铸更容易进行。
作为优选,所述纳米陶瓷包括以下质量百分比的组分,32~38%纳米AlN,20~25%纳米β-SiC,余量为纳米BeO。
AlN、β-SiC、BeO相容性较好,能在金属液中形成固溶体,随着固溶体的形成,合金钢的显微结构、力学性能和抗氧化性均得到较大程度的改善,从而有效提高钢球的抗蚀性。并且AlN、β-SiC、BeO均具有较高的导热率,能有效保证合金钢的导热率。
作为优选,所述耐蚀层为0.5~3μm厚度的有机疏水涂层。
本发明中的耐蚀层较薄,不会影响金属基体的使用性能,并且有机疏水涂层还轴承钢球表面实现了亲水到疏水的转变,获得了自清洁功能。
本发明的另一目的在于提供一种耐蚀直线轴承钢球的制备方法,所述制备方法包括以下步骤,
S1、按比例准备原材料,将原材料熔炼成熔液,精炼除渣后将熔液浇注到成型模具中,制得生坯,所述成型模具内设置有加和冷却装置;
S2、在成型模具内对生坯进行热处理后得到熟坯;
S3、将熟坯进行清洁处理和干燥后,置于第一修饰液中进行超声波浸渍处理,然后取出干燥,再置于第二修饰液中进行超声波浸渍处理,取出干燥后形成耐蚀层,即得直线轴承钢球。
本发明采用铸造的方式进行直线轴承钢球的制备,简化了制备步骤,提高了钢球尺寸的精确度,并在钢球熟坯制备之后在其表面涂覆一层耐蚀层,有效提高了钢球的抗腐蚀性能。本发明在成型模具内设置加和冷却装置,浇注成型和热处理均在成型模具内进行,减少了工序,降低了劳动强度,同时成型模具能给生坯一定的压力,有助于提高钢球结构的精密度和微观结构的致密化。
作为优选,所述步骤S1中加热和冷却装置可以是设置在成型模具内的加热或冷却管道,管道内通有加热或冷却媒介,所述加热装置还可以是电阻丝。
作为优选,所述步骤S1生坯的制备过程中,将熔液浇注到成型模具中时的浇注温度为1280~1340℃,浇注后在成型模具内温度降至890~950℃时保温2~3h,然后缓慢降温至250~320℃保温2~3h。
本发明在溶液的浇注后于890~950℃保温2~3h有利于晶体的充分生成和应力的释放,从而改善合金钢内部微观结构的,然后缓慢降温至250~320℃保温有利于充分减少合金钢内部应力,从而减少形变。
作为优选,所述步骤S2中热处理的过程为,控制成型模具的加热和冷却装置,先将温度加热至560~620℃,保温2.5~3h,然后降温至400~450℃,保温3~4h,再缓慢降温到室温。
作为优选,所述步骤S3中所述第一修饰液包括以下质量百分比的组分:2.0~2.5%Y、1.5~2.0%Ce、2.2~3.0%咪唑啉油酸盐、1.3~2.0%乙醇,余量为水。
咪唑啉油酸盐分子中的咪唑环能吸附于金属表面,金属表面形成稳定的保护膜,同时憎水支链能与有机疏水涂层紧密结合,在合金钢金属表面形成一层紧密的疏水涂层,阻碍了腐蚀介质与金属基体的接触,提高了钢球的抗腐蚀性能。而适量的稀土元素Y和Ce能够提高合金钢金属表面的活性,乙醇的加入有效提高了咪唑啉油酸盐的整体反应活性,从而提高了咪唑啉油酸盐与合金钢金属表面的结合力,提高了有机疏水涂层在金属基体表面的附着力和抗剥离度。另外,稀土元素Y和Ce的添加还可提高有机疏水涂层抗电化学腐蚀的性能。
作为优选,所述步骤S3中所述第二修饰液包括以下质量百分比的组分,20~25%的糊状PVC,2~5%二甲基乙醇胺,3~5%纳米BeO,余量为正己烷。
PVC具有优异的耐水、耐油和耐化学腐蚀性能,少量二甲基乙醇胺的添加有效提高了有机疏水涂层及金属基体的抗电化学腐蚀性,纳米BeO的添加在疏水涂层中起到一种强化作用,使整个涂层致密均匀,有效弥补了涂层的孔隙,对腐蚀性离子如氢离子、氯离子有明显的阻滞作用,从而提高疏水涂层的抗蚀性能。并且BeO具有较高的热导率,有效提高了疏水涂层的热导性能,防止轴承在高速运转过程中热量的集聚对钢球造成损害。
作为优选,所述步骤S3中超声波搅拌浸渍的超声波功率为400~550w,搅拌速度为350~500rmp,温度为60~80℃。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明在直线轴承钢球的金属基体表面设置一层具有耐蚀作用的有机疏水涂层,赋予直线轴承钢球较好的抗腐蚀性能和自清洁功能,使得钢球能够应用于较为恶劣的环境,延长了钢球和直线轴承的使用寿命;并合理配伍了金属基体和疏水涂层的组成成分,使得有机疏水涂层与金属基体结合紧密,抗剥离性强,有较强的抗腐蚀性能;优化了钢球的制备方法,减少了制备工艺,提高了钢球的制备精度。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
下面通过具体实施例对本发明中的直线轴承钢球及其制备方法作进一步解释。
实施例1~4
实施例1~4中的耐蚀直线轴承钢球包括金属基体和包覆在金属基体的耐蚀层,金属基体由合金钢制成,合金钢包括以下质量百分比含量的组分:1.28~1.65%C,0.6~1.0%Cu,0.4~0.55Mn,0.15~0.35Si,1.4~1.5%Cr,0.8~1.5%Bi,0.1~0.3%Ni,0.15~0.25%Ti,1.3~1.8%Ta,10~13%纳米陶瓷,余量为Fe。
纳米陶瓷包括以下质量百分比的组分,32~38%纳米AlN,20~25%纳米β-SiC,余量为纳米BeO。
耐蚀层为0.5~3μm厚度的有机疏水涂层。
实施例1~4中金属基体的组成成分如下表所示。
表1:实施例1~4中金属基体的组成成分
实施例1~4中纳米陶瓷的组分和质量百分比及耐蚀层厚度如下表所示,
表2:实施例1~4中纳米陶瓷的组分和质量百分比及耐蚀层厚度
实施例5
本发明中耐蚀直线轴承钢球的制备方法包括以下步骤,
(1)、按实施例3中的合金钢的组分及质量百分比准备原材料,将原材料熔炼成熔液,精炼除渣后将熔液在1280℃下浇注到成型模具中,浇注后在成型模具内温度降至890℃时保温3h,然后缓慢降温至250℃保温3h,制得生坯,成型模具内设置有加和冷却装置,加热装置为设置在成型模具中的电阻丝,冷却装置为设置在成型模具内的冷却管道,管道内通有冷却媒介;
(2)、在成型模具内对生坯进行热处理后得到熟坯,热处理的过程为,控制成型模具的加热和冷却装置,先将温度加热至560℃,保温3h,然后降温至400℃,保温4h,再缓慢降温到室温;
(3)、将熟坯进行清洁处理和干燥后,置于第一修饰液中进行超声波浸渍处理,然后取出干燥,再置于第二修饰液中进行超声波浸渍处理,取出干燥后形成耐蚀层,即得直线轴承钢球,
第一修饰液包括以下质量百分比的组分:2.0%Y、1.5%Ce、2.2%咪唑啉油酸盐、1.3%乙醇,余量为水,第二修饰液包括以下质量百分比的组分,20%的糊状PVC,2%二甲基乙醇胺,3%纳米BeO,余量为正己烷,超声波搅拌浸渍的超声波功率为400w,搅拌速度为350rmp,温度为80℃。
实施例6
本发明中耐蚀直线轴承钢球的制备方法包括以下步骤,
(1)、按实施例3中的合金钢的组分及质量百分比准备原材料,将原材料熔炼成熔液,精炼除渣后将熔液在1320℃下浇注到成型模具中,浇注后在成型模具内温度降至930℃时保温2.5h,然后缓慢降温至300℃保温2.5h,制得生坯,成型模具内设置有加和冷却装置,加热装置为设置在成型模具中的电阻丝,冷却装置为设置在成型模具内的冷却管道,管道内通有冷却媒介;
(2)、在成型模具内对生坯进行热处理后得到熟坯,热处理的过程为,控制成型模具的加热和冷却装置,先将温度加热至600℃,保温3h,然后降温至430℃,保温3.5h,再缓慢降温到室温;
(3)、将熟坯进行清洁处理和干燥后,置于第一修饰液中进行超声波浸渍处理,然后取出干燥,再置于第二修饰液中进行超声波浸渍处理,取出干燥后形成耐蚀层,即得直线轴承钢球,
第一修饰液包括以下质量百分比的组分:2.2%Y、1.7%Ce、2.5%咪唑啉油酸盐、1.5%乙醇,余量为水,第二修饰液包括以下质量百分比的组分,22%的糊状PVC,3%二甲基乙醇胺,4%纳米BeO,余量为正己烷,超声波搅拌浸渍的超声波功率为450w,搅拌速度为400rmp,温度为65℃。
实施例7
本发明中耐蚀直线轴承钢球的制备方法包括以下步骤,
(1)、按实施例3中的合金钢的组分及质量百分比准备原材料,将原材料熔炼成熔液,精炼除渣后将熔液在1300浇注到成型模具中,浇注后在成型模具内温度降至900保温2.5h然后缓慢降温至280℃保温2.5h,制得生坯,成型模具内设置有加和冷却装置,加热装置为设置在成型模具内的电阻丝,冷却装置为设置在成型模具内的冷却管道,管道内通有冷却媒介;
(2)、在成型模具内对生坯进行热处理后得到熟坯,热处理的过程为,控制成型模具的加热和冷却装置,先将温度加热至580℃,保温2.8h,然后降温至400℃,保温4h,再缓慢降温到室温;
(3)、将熟坯进行清洁处理和干燥后,置于第一修饰液中进行超声波浸渍处理,然后取出干燥,再置于第二修饰液中进行超声波浸渍处理,取出干燥后形成耐蚀层,即得直线轴承钢球,
第一修饰液包括以下质量百分比的组分:2.3%Y、1.8%Ce、2.7%咪唑啉油酸盐、1.8%乙醇,余量为水,第二修饰液包括以下质量百分比的组分,23%的糊状PVC,4%二甲基乙醇胺,4%纳米BeO,余量为正己烷,超声波搅拌浸渍的超声波功率为450w,搅拌速度为450rmp,温度为70℃。
实施例8
本发明中耐蚀直线轴承钢球的制备方法包括以下步骤,
(1)、按实施例3中的合金钢的组分及质量百分比准备原材料,将原材料熔炼成熔液,精炼除渣后将熔液在1340℃下浇注到成型模具中,浇注后在成型模具内温度降至950℃时保温2h,然后缓慢降温至320℃保温2h,制得生坯,成型模具内设置有加和冷却装置,加热和冷却装置为设置在成型模具内的加热或冷却管道,管道内通有加热或冷却媒介;
(2)、在成型模具内对生坯进行热处理后得到熟坯,热处理的过程为,控制成型模具的加热和冷却装置,先将温度加热至620℃,保温2.5h,然后降温至450℃,保温3h,再缓慢降温到室温;
(3)、将熟坯进行清洁处理和干燥后,置于第一修饰液中进行超声波浸渍处理,然后取出干燥,再置于第二修饰液中进行超声波浸渍处理,取出干燥后形成耐蚀层,即得直线轴承钢球,
第一修饰液包括以下质量百分比的组分:2.5%Y、2.0%Ce、3.0%咪唑啉油酸盐、2.0%乙醇,余量为水,第二修饰液包括以下质量百分比的组分,25%的糊状PVC,5%二甲基乙醇胺,5%纳米BeO,余量为正己烷,超声波搅拌浸渍的超声波功率为550w,搅拌速度为500rmp,温度为60℃。
实施例9-11
分别按实施例1、2和4中的合金钢的组分及质量百分比准备原材料,按照实施例7中的制备方法进行直线轴承钢球的制备。
对比例1
直线轴承钢球只有金属基体,没有疏水涂层,其他与实施例7相同。
对比例2
直线轴承钢球的金属基体中未添加纳米陶瓷,其他与实施例7相同。
对比例3
普通直线轴承钢球。
将本发明实施例5~11、对比例1~3中直线轴承钢球的性能进行比较,比较结果如下表所示。其中,耐蚀性能采用盐雾试验,试验条件:浓度为50±5g/L氯化钠溶液;PH值为6.5~7.2;盐雾箱内温度为35±2℃;喷雾方式为连续喷雾;时间为480小时。
表3:实施例5~11、对比例1~3中直线轴承钢球的性能
综上所述,本发明通过在直线轴承钢球金属基体表面涂覆作为耐蚀层的有机疏水涂层,合理配伍金属基体和疏水涂层的组成和质量百分比,并通过特定的制备方法制得直线轴承钢球,有效提高了直线轴承钢球的耐蚀性能和力学性能。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (9)
1.一种耐蚀直线轴承钢球,其特征在于,所述直线轴承钢球包括金属基体和包覆在金属基体的耐蚀层,所述金属基体由合金钢制成,所述合金钢包括以下质量百分比含量的组分:1.28~1.65%C,0.6~1.0%Cu,0.4~0.55Mn,0.15~0.35Si,1.4~1.5%Cr,0.8~1.5%Bi,0.1~0.3%Ni,0.15~0.25%Ti,1.3~1.8%Ta,10~13%纳米陶瓷,余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的直线轴承钢球,其特征在于,所述纳米陶瓷包括以下质量百分比的组分,32~38%纳米AlN,20~25%纳米β-SiC,余量为纳米BeO。
3.根据权利要求1所述的直线轴承钢球,其特征在于,所述耐蚀层为0.5~3μm厚度的有机疏水涂层。
4.一种如权利要求1~3任一权利要求所述耐蚀直线轴承钢球的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤,
S1、按比例准备原材料,将原材料熔炼成熔液,精炼除渣后将熔液浇注到成型模具中,制得生坯,所述成型模具内设置有加和冷却装置;
S2、在成型模具内对生坯进行热处理后得到熟坯;
S3、将熟坯进行清洁处理和干燥后,置于第一修饰液中进行超声波浸渍处理,然后取出干燥,再置于第二修饰液中进行超声波浸渍处理,取出干燥后形成耐蚀层,即得直线轴承钢球。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1生坯的制备过程中,将熔液浇注到成型模具中时的浇注温度为1280~1340℃,浇注后在成型模具内温度降至890~950℃时保温2~3h,然后缓慢降温至250~320℃保温2~3h。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中热处理的过程为,控制成型模具的加热和冷却装置,先将温度加热至560~620℃,保温2.5~3h,然后降温至400~450℃,保温3~4h,再缓慢降温到室温。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中所述第一修饰液包括以下质量百分比的组分:2.0~2.5%Y、1.5~2.0%Ce、2.2~3.0%咪唑啉油酸盐、1.3~2.0%乙醇,余量为水。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中所述第二修饰液包括以下质量百分比的组分,20~25%的糊状PVC,2~5%二甲基乙醇胺,3~5%纳米BeO,余量为正己烷。
9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中超声波搅拌浸渍的超声波功率为400~550w,搅拌速度为350~500rmp,温度为60~80℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710721519.2A CN107604263B (zh) | 2017-08-22 | 2017-08-22 | 一种耐蚀直线轴承钢球及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710721519.2A CN107604263B (zh) | 2017-08-22 | 2017-08-22 | 一种耐蚀直线轴承钢球及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107604263A true CN107604263A (zh) | 2018-01-19 |
CN107604263B CN107604263B (zh) | 2019-03-08 |
Family
ID=61065689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710721519.2A Active CN107604263B (zh) | 2017-08-22 | 2017-08-22 | 一种耐蚀直线轴承钢球及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107604263B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109261469A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-25 | 镇江市京江醋业有限公司 | 一种仿大理石板的生产工艺 |
CN109852775A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-06-07 | 什邡市三裕锻件有限公司 | 一种大尺寸低碳合金钢锻件的锻后热处理工艺 |
CN111876659A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-11-03 | 椿中岛机械(太仓)有限公司 | 一种高耐腐蚀性的汽车水泵轴承用钢球 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2492366A1 (en) * | 2009-04-01 | 2012-08-29 | Rovalma, S.A. | Hot work tool steel with outstanding toughness and thermal conductivity |
CN103470634A (zh) * | 2013-09-25 | 2013-12-25 | 宁波恒力汽配轴承有限公司 | 一种直线轴承保持架 |
CN104087858A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-10-08 | 宁国市南方耐磨材料有限公司 | 一种球磨机用钢球 |
-
2017
- 2017-08-22 CN CN201710721519.2A patent/CN107604263B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2492366A1 (en) * | 2009-04-01 | 2012-08-29 | Rovalma, S.A. | Hot work tool steel with outstanding toughness and thermal conductivity |
CN103470634A (zh) * | 2013-09-25 | 2013-12-25 | 宁波恒力汽配轴承有限公司 | 一种直线轴承保持架 |
CN104087858A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-10-08 | 宁国市南方耐磨材料有限公司 | 一种球磨机用钢球 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109261469A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-25 | 镇江市京江醋业有限公司 | 一种仿大理石板的生产工艺 |
CN109852775A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-06-07 | 什邡市三裕锻件有限公司 | 一种大尺寸低碳合金钢锻件的锻后热处理工艺 |
CN111876659A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-11-03 | 椿中岛机械(太仓)有限公司 | 一种高耐腐蚀性的汽车水泵轴承用钢球 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107604263B (zh) | 2019-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107604263B (zh) | 一种耐蚀直线轴承钢球及其制备方法 | |
CN102181758B (zh) | 铸造铝合金及其制备方法 | |
CN106151467B (zh) | 一种铝合金变速箱箱体 | |
Zhang et al. | Review on electroless plating Ni–P coatings for improving surface performance of steel | |
CN105112907B (zh) | 原位合成TiB2/TiC增强Ti2Ni/TiNi双相金属化合物基复合涂层及制备方法 | |
CN101696476B (zh) | 一种耐蚀多元铝青铜合金材料 | |
CN108060324A (zh) | 一种高强耐蚀耐磨阀件用铜合金棒材及其制备方法 | |
CN105483591B (zh) | 热浸镀用Zn-Al-Si-Ni合金镀层及热浸镀方法 | |
CN100457939C (zh) | Zn-Al-Zr-Si高阻尼性能减振合金的热处理工艺 | |
WO2013031483A1 (ja) | アルミニウム合金製耐摩耗性部材およびその製造方法 | |
CN101597722B (zh) | 一种抗锌液腐蚀的多元铁硼合金及其制备方法 | |
CN105420636A (zh) | 一种高塑性抗磨不锈钢泵阀铸件及其制备方法 | |
CN105420639A (zh) | 一种高强韧性不锈钢泵阀铸件及其制备方法 | |
CN104762644A (zh) | 一种连铸结晶器铜板电镀非晶态镍钨磷合金及其制备工艺 | |
CN107641756B (zh) | 一种耐蚀直线轴承套圈及其制备方法 | |
CN106939389A (zh) | 一种农机用合金铸件及其制备工艺 | |
CN101812612B (zh) | 一种cy状态高速电气化铁路用镍硅铜合金棒材或型材 | |
CN113061827A (zh) | 一种热浸镀锡银合金涂层及其制备方法和应用 | |
CN105441824A (zh) | 一种耐海水腐蚀的高弹不锈钢泵阀铸件及其制备方法 | |
CN111394655A (zh) | 一种高强度耐腐蚀船用起重机钢构件及其制备工艺 | |
CN206015053U (zh) | 一种制冷用钢管热熔镀铜锡合金的装置 | |
CN104806556A (zh) | 一种供暖循环水泵 | |
CN1243050A (zh) | 金属型保温涂料 | |
CN107717177B (zh) | 一种射吸式割咀及其制备方法 | |
CN105624491A (zh) | 新型高强度抗腐蚀铝合金视频监控设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A corrosion-resistant linear bearing steel ball and its preparation method Effective date of registration: 20231128 Granted publication date: 20190308 Pledgee: China Construction Bank Co.,Ltd. Ningbo housing and urban construction sub branch Pledgor: Ningbo Hengli Automobile Parts and Bearing Co.,Ltd. Registration number: Y2023980067828 |
|
PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |