CN1163626C - 一种滑动轴承喷涂材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滑动轴承喷涂材料，属于自熔性硬面合金粉末材料，主要用作连续热镀锌机组沉没构件滑动轴承相对滑动表面的喷涂层。其化学成分组成为：20.0～25.0%Cr、29.80～56.9%Co、10.5～14.0%Mo、6.0～12.0%W、1.0～5.0%Si、1.0～4.5%B、≤13.0%Fe、≤0.2%C，上述化学成份组成是按照重量百分比计算的。采用本发明滑动轴承喷涂材料喷涂的涂层，具有稳定的耐腐蚀、耐磨损性能，有效地提高了滑动轴承的使用寿命，连续上机使用时间可达21～27天，降低了生产成本。

Description

一种滑动轴承喷涂材料

技术领域：

本发明涉及一种滑动轴承喷涂材料，属于自熔性硬面合金粉末材料，主要用作连续热度锌机组沉没构件滑动轴承相对滑动表面的喷涂层。

背景技术：

由1根沉没辊(sink roll)、2根稳定辊(stable roll)通过滑动轴承安装于支撑臂上，构成一组沉没构件。沉没构件工作在存有约465℃锌液的锌锅中，带钢在锌锅中经沉没辊从稳定辊之间通过，完成镀锌工序。安装在沉没构件的沉没辊、稳定辊两端轴颈处的滑动轴承，承受着辊子对它作用的方向力与锌液腐蚀，产生严重的磨损。当局部磨损量超过轴承内套或外套壁厚的2/3时，需立即对该轴套进行更换，以保证生产的正常进行。现有技术中，在此工况条件下使用的轴套内、外套多为整体铸造或锻造件，其主要失效形式为磨损及腐蚀，上机使用寿命一般仅为一周左右。备件短的使用寿命，使得生产中每月需增配大量的停机调换时间，不利于连续、稳定地运行作业，难以适应目前市场的需要。为确保获得较长的上机使用寿命，有些生产厂家曾由国外引进了陶瓷安装块，安装于轴承外套内的受力区域。虽然陶瓷安装块能提供超强的耐磨性，但是受到与之匹配使用的轴承内套寿命的牵制，整体使用效果并不理想。陶瓷安装块非常脆，极易在运输和安装中损坏。并且，一旦陶瓷安装块安装不当，既有可能在生产中发生事故。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能使滑动轴承具有稳定的耐腐蚀、耐磨损喷涂层，且喷涂工艺简便的滑动轴承喷涂材料，以提高连续热镀锌机组沉没构件上的滑动轴承的使用寿命，降低生产成本。

本发明的目的是通过以下技术解决方案实现的。

一种滑动轴承喷涂材料，其化学成分组成为：20.0～25.0％Cr、29.80～56.9％Co、10.5～14.0％Mo、6.0～12.0％W、1.0～5.0％Si、1.0～4.5％B、≤13.0％Fe、≤0.2％C，上述化学成份组成是按照重量百分比计算的。

Cr元素为涂层提供优良的耐蚀性及耐磨性，当铬的含量在20％以下时，涂层的耐蚀性、耐磨性提高有限，但铬的含量超过25％时，又会使涂层的脆性增加，影响其与基体的结合力。因此，Cr含量控制在20.0～25.0之间。

W、Mo元素能够显著提高涂层抗锌腐蚀能力及耐温性能。Mo-W合金对锌液具有良好的不润湿性，为确保涂层中含有一定数量的钨钼合金相，W的含量不应低于6.0％，Mo的含量不应低于10.0％；但当W含量超过12.0％、Mo含量超过14.0％时，会增加涂层的脆性，影响涂层与基体的结合力。

Co具有耐热性，在417℃会发生同素异构转变，由密排六方晶格转变为高温下十分稳定的面心立方结构。但Co含量太高，会增加合金的制造成本，并使合金的熔点提高。因此，Co的含量应控制在29.80～56.9％的范围之内。

B和Si能够降低喷涂材料的熔点，确保其自熔性，使涂层的获得更加容易。其次，B和Si元素作为脱氧剂，能使涂层材料在重熔过程中产生的氧化物以渣的形式被清除出去。B元素的添加量不能过高，否则会使涂层的脆性增加。同时，B和Si的总量过高，会使涂层材料的耐热性变差。因此，B和Si的含量应分别控制在Si1.0～5.0、B1.0～4..5的范围内，使涂层材料既具有良好的自熔性，又保持良好的耐磨性及耐热性能。

Fe和C为不可避免的杂质，应尽量将含量控制在较底的水平。但Fe的加入，能降低涂层材料的制作成本，且Fe与B化合可生成与锌液不润湿的Fe-B硬质相，使涂层的耐磨性增加，其含量可适量增加，一般控制在13％以下；Fe含量超过13％时，会使涂层的脆性增加。

本发明与现有技术相比所具有的优点在于：

采用本发明滑动轴承喷涂材料喷涂的轴承内、外轴套相对滑动表面，其涂层具有稳定的耐腐蚀、耐磨损性能，使得内、外轴套的使用性能相匹配，有效地提高了轴承的使用寿命。由于轴承使用寿命的提高，减少了备件的需要量和大量的停机调换时间，降低了生产成本。同时采用喷涂涂层，可降低对轴承基体材料的要求，使其能够采用相对便宜的制造材料，进一步降低生产成本。另外，该喷涂材料属于适于工业喷涂的自熔合金粉末，喷涂工艺简单。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明进行详细论述。

本发明滑动轴承喷涂材料，为Co-Cr-W-Mo自熔合金，其成分配比如下表1：

                                                                                          表1

	化学成分组成(重量％)
									C	Co	Mo	W	Si	B	Cr	Fe
	实施例1	0.1	56.9	10.5	6.0	1.0	4.5	20.0									1.0
实施例2									0.15	42.0	12.0	8.0	3.5	2.5	22.0	9.85
	实施例3	0.2	29.8	14.0	12.0	5.0	1.0	25.0									13.0

喷涂设备采用氧乙炔焰喷枪，经预热—喷涂—回火—车加工—磨加工，完成滑动轴承内、外轴套相对滑动表面涂层的加工工艺过程。所获得的涂层的技术参数见表2。

                                                        表2

	轴套粗糙度	硬度	涂层厚度	备注
					实施例1	Ra1.6	HRC50-55	2.0mm	涂层无气孔、裂纹等缺陷
实施例2	Ra1.6	HRC50-55	3.0mm	涂层无气孔、裂纹等缺陷
					实施例3	Ra1.6	HRC50-55	4.0mm	涂层无气孔、裂纹等缺陷

经上述喷涂处理后的连续热镀锌机组沉没构件滑动轴承，在连续热镀锌机组上，进行了连续6个月的现场试验表明：涂敷后的轴承连续上机使用时间可达21～27天。调换下的轴承涂层表面磨损量甚少，经测量内、外轴套磨损量均在0.65-1.9mm之间，没有观察到轴套表面有被严重腐蚀的现象。涂层为轴承提供了优良的耐磨损性及耐蚀性，使用周期由原使用一周延长到三周，为生产出合格的带钢提供坚实地基础。同时，改善了原轴承与沉没构件上的其他部件—沉没辊、稳定辊使用寿命不匹配的问题，将不正常停机换辊影响因素进一步减小。

本发明滑动轴承喷涂材料也可用作其他工作于类似的高温、易腐蚀场合的滑动轴承的内、外轴套相对滑动表面的涂层，以增加其耐磨损、耐腐蚀性能。

Claims (1)

1.一种滑动轴承喷涂材料，其特征在于它的化学成分组成为：20.0～25.0％  Cr、29.80～56.9％  Co、10.5～14.0％  Mo、6.0～12.0％W、1.0～5.0％  Si、1.0～4.5％  B、≤13.0％  Fe、≤0.2％  C，上述化学成份组成是按照重量百分比计算的。