CN108441769A - 一种点焊机用的耐磨轴承及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及点焊机轴承技术领域，具体涉及一种点焊机用的耐磨轴承及其制备方法，该耐磨轴承由如下各组分重量百分比的原料制成：C：1.5‑2.4％、Mn：0.8‑1.55％、Ni：0.05‑0.12％、Cr：0.2‑0.4％、Mo：0.05‑0.08％、V：0.05‑0.2％、Si：0.8‑2.0％、Co:≤0.02％、Nb：≤0.01％、Ag：≤0.03％、P：≤0.02％、O：≤0.02％、S：≤0.02％，余量为Fe；该耐磨轴承的制备包括以下步骤：制粉、精炼、浇铸、热处理、喷涂；本发明制得的轴承不仅耐磨性好，而且还具有抗氧化能力强的优点，更能够适应当前电焊机的需要。

Description

一种点焊机用的耐磨轴承及其制备方法
技术领域
本发明涉及点焊机轴承技术领域，具体涉及一种点焊机用的耐磨轴承及其制备方法。
背景技术
轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。
因此需要轴承用钢具有较好的硬度、强度、韧性及稳定性。在实践中发现，对于电焊机来说，轴承必须要有很高的耐磨性和抗氧化性，才能保证轴承的使用寿命和工作的顺利进行。而现有技术生产的轴承，他们的耐磨性有一定的提高，但仍不能满足电焊机的日常需要。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种点焊机用的耐磨轴承及其制备方法，通过该方法制备的点焊机用的轴承不仅有较高的耐磨性能，而且还具有一定的抗氧化性和耐腐蚀性。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种点焊机用的耐磨轴承，由如下各组分重量百分比的原料制成：
C：1.5-2.4％、Mn：0.8-1.55％、Ni：0.05-0.12％、Cr：0.2-0.4％、Mo：0.05-0.08％、V：0.05-0.2％、Si：0.8-2.0％、Co：≤0.02％、Nb：≤0.01％、Ag：≤0.03％、P：≤0.02％、O：≤0.02％、S：≤0.02％，余量为Fe。
优选的，所述点焊机用的耐磨轴承，由如下各组分重量百分比的原料制成:C：1.6-2.0％、Mn：1.0-1.3％、Ni：0.08-0.10％、Cr：0.25-0.35％、Mo：0.06-0.08％、V：0.1-0.16％、Si：1.0-1.5％、Co：≤0.018％、Nb：≤0.01％、Ag：≤0.025％、P：≤0.01％、O：≤0.01％、S：≤0.01％，余量为Fe。
优选的，所述点焊机用的耐磨轴承的原料中还添加有颗粒尺寸为8-12mm的微金属添加剂，所述微金属添加剂的重量百分比≤0.05％。
优选的，所述微金属添加剂由如下各组分重量百分比的原料组成：40-45％硅钙钡合金、35-40％稀土硅铁合金、1.5-2％硼铁合金、11-14％矾氮合金、5.5-7％铜镁合金。
优选的，上述点焊机用的耐磨轴承的制备方法，包括如下步骤：
(1)制粉：按照配比称取除碳以外的其他各原料，并混合得混合物，将混合物通过等离子旋转电极法制成混合粉末；
(2)精炼：将混合粉末放入高温电熔炉中，升高温度至1400-1600℃，使混合粉末融化，并保持该温度100-150min后，再加入微金属添加剂，升高温度至2500-2900℃，保持该温度40-60min后，加入熔化状态的C，继续在2500-2900℃的温度下保持8-12min，得到合金液；
(3)浇铸：将上述合金液加入预热到190-210℃且振动频率为100-200Hz的金属模具中浇铸成型，得到铸件；
(4)热处理：热处理用两段退火法，包括以下步骤:
a、退火：将铸件放入退火炉中，在800-960℃下保温2-8h，将温度以25-50℃/h的速度冷却至700-750℃，保温1-2.5h，将温度以10-20℃/h的速度冷却至520-630℃，保温1-2.5h后出炉空冷；
b、正火：将炉内的温度升至850-950℃，放入铸件，保温2.5-4h，分散空冷；
c、淬火：再将铸件放入真空淬火炉中，在800-860℃温度下保温1-2.5h后，淬入150-200℃的油中冷却；
d、回火：将铸件放入回火炉，将回火炉升温至160-200℃，保温1-2.5h后结束热处理，
(5)喷涂：在初品外层喷涂耐磨涂层，得到该耐磨轴承。
优选的，所述微金属添加剂加入电熔炉前在200-280℃下预热2-3h。
优选的，所述步骤(5)中耐磨涂层的喷涂方法如下：
a、对初品的表面进行去除氧化皮和油脂处理，然后再进行喷砂粗化处理；
b、通过乙酮和乙醇洗涤处理后的初品，并在100-160℃下干燥；
c、采用等离子喷射法将涂层材料喷涂在初品表面，得到耐磨轴承。
有益效果：
采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明中，控制Ni的百分含量在0.12％以下，可以增加轴承的耐磨性；控制P和S有害物质的含量在极低的范围内，可以使轴承的使用寿命更长；添加少量的Ag，可以提高轴承的抗氧化性和耐腐蚀性；将制备轴承的原料进行制粉处理，添加含量为0.05％的金属添加剂，并保持金属添加剂的颗粒尺寸在8-12mm，在初品轴承的表面喷涂耐磨涂层，可以有效提高轴承的耐磨性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种点焊机用的耐磨轴承，由如下各组分重量百分比的原料制成：C：1.5％、Mn：1.55％、Ni：0.1％、Cr：0.28％、Mo：0.05％、V：0.2％、Si：1.6％、Co：0.011％、Nb：0.003％、Ag：0.03％、P：0.015％、O：0.01％、S：0.006％，余量为Fe。
其中，点焊机用的耐磨轴承的原料中还添加有颗粒尺寸为12mm的微金属添加剂，微金属添加剂的重量百分比为0.02％，微金属添加剂由如下各组分重量百分比的原料组成：40％硅钙钡合金、38％稀土硅铁合金、1.7％硼铁合金、14％矾氮合金、5.5％铜镁合金。
上述点焊机用的耐磨轴承的制备方法，包括如下步骤：
(1)制粉：按照配比称取除碳以外的其他各原料，并混合得混合物，将混合物通过等离子旋转电极法制成混合粉末；
(2)精炼：将混合粉末放入高温电熔炉中，升高温度至1400℃，使混合粉末融化，并保持该温度140min后，再加入微金属添加剂，升高温度至2900℃，保持该温度48min后，加入熔化状态的C，继续在2900℃的温度下保持8min，得到合金液；
(3)浇铸：将上述合金液加入预热到205℃且振动频率为200Hz的金属模具中浇铸成型，得到铸件；
(4)热处理：热处理用两段退火法，包括以下步骤:
a、退火：将铸件放入退火炉中，在850℃下保温2h后，将温度以45℃/h的速度冷却至750℃，然后在该温度下保持1.5h后，再将温度以10℃/h的速度冷却至590℃，在该温度下继续保持2.5h后出炉空冷；
b、正火：将炉内的温度升至850℃，放入铸件，保温3.5h后，分散空冷；
c、淬火：再将铸件放入真空淬火炉中，在860℃温度下保持1.5h后，淬入150℃的油中冷却；
d、回火：将铸件放入回火炉，将回火炉升温至185℃，保温2.5h后结束热处理，得到初品；
(5)喷涂：在初品外层喷涂耐磨涂层，得到该耐磨轴承。
其中，微金属添加剂加入电熔炉前在200℃下预热2.2h。
其中，步骤(5)中耐磨涂层的喷涂方法如下：
a、对初品的表面进行去除氧化皮和油脂处理，然后再进行喷砂粗化处理；
b、通过乙酮和乙醇洗涤处理后的初品，并在140℃下干燥；
c、采用等离子喷射法将涂层材料喷涂在初品表面，得到耐磨轴承。
实施例2：
一种点焊机用的耐磨轴承，由如下各组分重量百分比的原料制成：C：2.4％、Mn：1.3％、Ni：0.07％、Cr：0.2％、Mo：0.08％、V：0.17％、Si：1.6％、Co：0.004％、Nb：0.01％、Ag：0.022％、P：0.01％、O：0.006％、S：0.02％，余量为Fe。
其中，点焊机用的耐磨轴承的原料中还添加有颗粒尺寸为12mm的微金属添加剂，微金属添加剂的重量百分比为0.02％，微金属添加剂由如下各组分重量百分比的原料组成：43％硅钙钡合金、37％稀土硅铁合金、2％硼铁合金、11％矾氮合金、6.5％铜镁合金。
上述点焊机用的耐磨轴承的制备方法，包括如下步骤：
(1)制粉：按照配比称取除碳以外的其他各原料，并混合得混合物，将混合物通过等离子旋转电极法制成混合粉末；
(2)精炼：将混合粉末放入高温电熔炉中，升高温度至1530℃，使混合粉末融化，并保持该温度150min后，再加入微金属添加剂，升高温度至2650℃，保持该温度40min后，加入熔化状态的C，继续在2650℃的温度下保持11min，得到合金液；
(3)浇铸：将上述合金液加入预热到210℃且振动频率为130Hz的金属模具中浇铸成型，得到铸件；
(4)热处理：热处理用两段退火法，包括以下步骤:
a、退火：将铸件放入退火炉中，在800℃下保温6h后，将温度以50℃/h的速度冷却至720℃，然后在该温度下保持1h后，再将温度以17℃/h的速度冷却至630℃，在该温度下继续保持1.5h后出炉空冷；
b、正火：将炉内的温度升至910℃，放入铸件，保温4h后，分散空冷；
c、淬火：再将铸件放入真空淬火炉中，在820℃温度下保持1h后，淬入180℃的油中冷却；
d、回火：将铸件放入回火炉，将回火炉升温至200℃，保温1.5h后结束热处理，得到初品；
(5)喷涂：在初品外层喷涂耐磨涂层，得到该耐磨轴承。
其中，微金属添加剂加入电熔炉前在280℃下预热2h。
其中，步骤(5)中耐磨涂层的喷涂方法如下：
a、对初品的表面进行去除氧化皮和油脂处理，再进行进行喷砂粗化处理；
b、通过乙酮和乙醇洗涤处理后的初品，并在120℃下干燥；
c、采用等离子喷射法将涂层材料喷涂在初品表面，得到耐磨轴承。
实施例3：
一种点焊机用的耐磨轴承，由如下各组分重量百分比的原料制成：C：2.0％、Mn：1.0％、Ni：0.05％、Cr：0.4％、Mo：0.07％、V：0.1％、Si：0.8％、Co：0.02％、Nb：0.008％、Ag：0.0154％、P：0.006％、O：0.02％、S：0.015％，余量为Fe。
其中，点焊机用的耐磨轴承的原料中还添加有颗粒尺寸为12mm的微金属添加剂，微金属添加剂的重量百分比为0.02％，微金属添加剂由如下各组分重量百分比的原料组成：42％硅钙钡合金、40％稀土硅铁合金、1.5％硼铁合金、13％矾氮合金、6％铜镁合金。
上述点焊机用的耐磨轴承的制备方法，包括如下步骤：
(1)制粉：按照配比称取除碳以外的其他各原料，并混合得混合物，将混合物通过等离子旋转电极法制成混合粉末；
(2)精炼：将混合粉末放入高温电熔炉中，升高温度至1600℃，使混合粉末融化，并保持该温度120min后，再加入微金属添加剂，升高温度至2500℃，保持该温度50min后，加入熔化状态的C，继续在2500℃的温度下保持12min，得到合金液；
(3)浇铸：将上述合金液加入预热到200℃且振动频率为100Hz的金属模具中浇铸成型，得到铸件；
(4)热处理：热处理用两段退火法，包括以下步骤:
a、退火：将铸件放入退火炉中，在900℃下保温8h后，将温度以35℃/h的速度冷却至700℃，然后在该温度下保持2h后，再将温度以20℃/h的速度冷却至550℃，在该温度下继续保持1h后出炉空冷；
b、正火：将炉内的温度升至950℃，放入铸件，保温3h后，分散空冷；
c、淬火：再将铸件放入真空淬火炉中，在800℃温度下保持2h后，淬入200℃的油中冷却；
d、回火：将铸件放入回火炉，将回火炉升温至170℃，保温1h后结束热处理，得到初品；
(5)喷涂：在初品外层喷涂耐磨涂层，得到该耐磨轴承。
其中，微金属添加剂加入电熔炉前在250℃下预热3h。
其中，步骤(5)中耐磨涂层的喷涂方法如下：
a、对初品的表面进行处理，去除氧化皮和油脂后进行喷砂粗化处理；
b、通过乙酮和乙醇洗涤处理后的初品，并在100℃下干燥；
c、采用等离子喷射法将涂层材料喷涂在初品表面，得到耐磨轴承。
实施例4：
一种点焊机用的耐磨轴承，由如下各组分重量百分比的原料制成：C：1.7％、Mn：0.8％、Ni：0.12％、Cr：0.35％、Mo：0.06％、V：0.05％、Si：2.0％、Co：0.016％、Nb：0.005％、Ag：0.01％、P：0.02％、O：0.015％、S：0.01％，余量为Fe。
其中，点焊机用的耐磨轴承的原料中还添加有颗粒尺寸为12mm的微金属添加剂，微金属添加剂的重量百分比为0.02％，微金属添加剂由如下各组分重量百分比的原料组成：45％硅钙钡合金、35％稀土硅铁合金、1.8％硼铁合金、12％矾氮合金、7％铜镁合金。
上述点焊机用的耐磨轴承的制备方法，包括如下步骤：
(1)制粉：按照配比称取除碳以外的其他各原料，并混合得混合物，将混合物通过等离子旋转电极法制成混合粉末；
(2)精炼：将混合粉末放入高温电熔炉中，升高温度至1470℃，使混合粉末融化，并保持该温度100min后，再加入微金属添加剂，升高温度至2800℃，保持该温度60min后，加入熔化状态的C，继续在2800℃的温度下保持10min，得到合金液；
(3)浇铸：将上述合金液加入预热到190℃且振动频率为165Hz的金属模具中浇铸成型，得到铸件；
(4)热处理：热处理用两段退火法，包括以下步骤:
a、退火：将铸件放入退火炉中，在960℃下保温4h后，将温度以25℃/h的速度冷却至730℃，然后在该温度下保持2.5h后，再将温度以14℃/h的速度冷却至520℃，在该温度下继续保持2h后出炉空冷；
b、正火：将炉内的温度升至880℃，放入铸件，保温2.5h后，分散空冷；
c、淬火：再将铸件放入真空淬火炉中，在840℃温度下保持2.5h后，淬入160℃的油中冷却；
d、回火：将铸件放入回火炉，将回火炉升温至160℃，保温2h后结束热处理，得到初品；
(5)喷涂：在初品外层喷涂耐磨涂层，得到该耐磨轴承。
其中，微金属添加剂加入电熔炉前在220℃下预热2.6h。
其中，步骤(5)中耐磨涂层的喷涂方法如下：
a、对初品的表面进行去除氧化皮和油脂处理，再进行喷砂粗化处理；
b、通过乙酮和乙醇洗涤处理后的初品，并在160℃下干燥；
c、采用等离子喷射法将涂层材料喷涂在初品表面，得到耐磨轴承。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种点焊机用的耐磨轴承，其特征在于，由如下各组分重量百分比的原料制成：C：1.5-2.4％、Mn：0.8-1.55％、Ni：0.05-0.12％、Cr：0.2-0.4％、Mo；0.05-0.08％、V：0.05-0.2％、Si：0.8-2.0％、Co：≤0.02％、Nb：≤0.01％、Ag：≤0.03％、P：≤0.02％、O：≤0.02％、S：≤0.02％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种点焊机用的耐磨轴承，其特征在于，由如下各组分重量百分比的原料制成：C：1.6-2.0％、Mn：1.0-1.3％、Ni：0.08-0.10％、Cr：0.25-0.35％、Mo：0.06-0.08％、V：0.1-0.16％、Si：1.0-1.5％、Co：≤0.018％、Nb：≤0.01％、Ag：≤0.025％、P：≤0.01％、O：≤0.01％、S：≤0.01％，余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的一种点焊机用的耐磨轴承，其特征在于，所述点焊机用的耐磨轴承的原料中还添加有颗粒尺寸为8-12mm的微金属添加剂，所述微金属添加剂的重量百分比≤0.05％。
4.根据权利要求3所述的一种点焊机用的耐磨轴承，其特征在于，所述微金属添加剂由如下各组分重量百分比的原料组成：40-45％硅钙钡合金、35-40％稀土硅铁合金、1.5-2％硼铁合金、11-14％矾氮合金、5.5-7％铜镁合金。
5.根据权利要求1所述的一种点焊机用的耐磨轴承的制备方法，其特征在于，包括如下几个步骤：
(1)制粉：按照配比称取除碳以外的其他各原料，并混合得混合物，将混合物通过等离子旋转电极法制成混合粉末；
(2)精炼：将混合粉末放入高温电熔炉中，升高温度至1400-1600℃，使混合粉末融化，并保持该温度100-150min后，再加入微金属添加剂，升高温度至2500-2900℃，保持该温度40-60min后，加入熔化状态的C，继续在2500-2900℃的温度下保持8-12min，得到合金液；
(3)浇铸：将上述合金液加入预热到190-210℃且振动频率为100-200Hz的金属模具中浇铸成型，得到铸件；
(4)热处理：热处理用两段退火法，包括以下步骤:
a、退火：将铸件放入退火炉中，在800-960℃下保温2-8h，将温度以25-50℃/h的速度冷却至700-750℃，保温1-2.5h，将温度以10-20℃/h的速度冷却至520-630℃，保温1-2.5h后出炉空冷；
b、正火：将炉内的温度升至850-950℃，放入铸件，保温2.5-4h，分散空冷；
c、淬火：再将铸件放入真空淬火炉中，在800-860℃温度下保温1-2.5h后，淬入150-200℃的油中冷却；
d、回火：将铸件放入回火炉，将回火炉升温至160-200℃，保温1-2.5h后结束热处理，
(5)喷涂：在初品外层喷涂耐磨涂层，得到该耐磨轴承。
6.根据权利要求1所述的一种点焊机用的耐磨轴承，其特征在于，所述微金属添加剂加入电熔炉前在200-280℃下预热2-3h。
7.根据权利要求1所述的一种点焊机用的耐磨轴承，其特征在于，所述涂层的喷涂方法如下：
a、对初品的表面进行去除氧化皮和油脂处理，再进行喷砂粗化处理；
b、通过乙酮和乙醇洗涤其表面，并在100-160℃下干燥；
c、采用等离子喷射法将涂层材料喷涂在初品表面，得到耐磨轴承。
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