[实用新型]一种高温减摩耐磨金属件

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种高温减摩耐磨合金属件。

背景技术

随着高科技的发展，宇航、机械、电子、航空和能源等工业部门对材料的耐磨性、耐蚀性和高温性能等提出了越来越高的要求，在高温(＞400℃)、高真空(10^-6Pa)、高转速、重载荷条件下工作的零部件一般不能采用润滑油和润滑脂进行润滑，而必须采用新型的固体润滑材料以防止部件的磨损与系统的污染。

在现有技术中，耐高温减摩、耐磨镀层一般采用镍磷/氟化钙化学镀制备，产品使用时的工作环境温度适用于600℃左右或以下，存在使用寿命较短、使用温度较低等不足。美国NASA格林研究中心于1995～1997年在PS300的基础上研制成功耐高温(室温～650℃)自润滑PS304涂层。PS304涂层主要是通过等离子喷涂技术制备。PS304涂层的最高强度仅为30MPa，涂层的强度低是导致涂层使用寿命短、涂层发生剥落而失效的最主要的因素。

因此，需要一种强度更高、镀层与金属基连接更牢固的高温减摩耐磨金属件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种使用寿命长，高强度减摩、耐磨性能优良的高温减摩耐磨金属件。

一种高温减摩耐磨金属件，包括金属基体1，金属基体1表面带有复合镀层2；复合镀层由Ni-TiN过渡层21和Ti-MoS₂润滑层22组成；金属基体1表面连接Ni-TiN过渡层21，Ni-TiN过渡层21与Ti-MoS₂润滑层22连接。

在金属基体表面先镀一层Ni-TiN过渡层，再在Ni-TiN过渡层上制备Ti-MoS₂润滑层即可。

所述Ni-TiN过渡层的厚度为0.0025-0.0035mm。

所述Ti-MoS₂润滑层的厚度为0.2mm-0.3mm

Ti-MoS₂润滑层可以提高高温合金润滑的耐磨寿命，因此这种高温减摩耐磨金属件润滑性能好，而且耐磨寿命高；Ni-TiN过渡层能使Ti-MoS₂润滑层与高温合金基体的结合力大大提高。在650℃下与不同配对材料进行摩擦磨损试验时，复合镀层摩擦系数f＜0.025，磨损率变化范围约为(4～5)×10^-15m³/N.m；复合镀层与基体结合力高，可达到70MPa，优于现有技术。

附图说明

图1为高温减摩耐磨金属件结构示意图

1-金属基体，2-复合镀层，21-Ni-TiN过渡层，22-Ti-MoS₂润滑层

具体实施方式

实施例1

以高温合金(如高温合金K17)为金属基体，表面预处理后，先用含有2-10g/L纳米TiN的快速镍电镀液，用高速电镀喷的方法喷涂，制得Ni-TiN过渡层；再用含有8-12g/L纳米Ti粉末、10-15g/L MoS₂颗粒的悬浮液为电镀液，高速电镀喷制备Ti-MoS₂润滑层。

这样得到高温减摩耐磨金属件，其结构如图1所示，高温合金的金属基体表面带有复合镀层2，复合镀层包括Ni-TiN过渡层21和Ti-MoS₂润滑层22，高温合金基体表面连接Ni-TiN过渡层，Ni-TiN过渡层与Ti-MoS₂润滑层连接。

经过测试，结果如下：

(1)在650℃下与不同配对材料进行摩擦磨损试验时，该减摩耐磨高温合金表面的摩擦系数f＜0.025，磨损率变化范围约为(4～5)×10^-15m³/N.m；

(2)复合镀层与基体结合力为70MPa。