[发明专利]一种磁性涂层的织构耐磨轴颈及其加工方法

说明书

本发明公开了一种磁性涂层的织构耐磨轴颈及其加工方法，所述织构耐磨轴颈包括轴颈基体，轴颈基体的外表面设有硬质耐磨层，所述轴颈基体和硬质耐磨层之间设有合金过渡层，所述合金过渡层为磁性合金层，所述硬质耐磨层的表面设有磁性合金层的吸附通道。本发明使得轴颈的织构在使用过程中，微孔有效的收集并避免磨屑逃离的效果，能够避免磨屑在运转过程中掉出来，划伤轴颈，从而降低轴颈的磨屑磨损。进而提高了轴颈及轧辊整体的耐磨性能，提高了使用寿命。

技术领域

本发明属于轴颈减摩耐磨技术领域，具体涉及一种磁性涂层的织构耐磨轴颈及其加工方法。

背景技术

材料摩擦磨损是零部件损坏的最重要原因之一，全球每年消耗大约50亿美金用来解决磨损引起的破坏。为了降低摩擦磨损的破坏，摩擦磨损研究及工作人员研究出了各种各样的减摩耐磨方法。

常用的有减摩涂层降低摩擦系数，硬质涂层提高耐磨能力的方法；以及综合减摩耐磨的复合涂层技术，激光织构近年来成为降低摩擦磨损的主要技术方法之一。

干摩擦条件下，表面织构化是一种有效的机械零件减摩方法，摩擦表面上分布的微孔可以存储润滑剂，制备技术包括激光打孔、腐蚀制孔、电火花加工、制备技术包括激光打孔、腐蚀制孔、电火花加工、电解加工、微机械加工等。电解加工微孔是一种低成本、高效率的加工技术，其分为无面罩及面罩电解加工织构化微孔。面罩电解加工微孔在工件上贴一层带洞的绝缘胶带。

织构具有较好的减摩耐磨性能，织构的凹坑具有收集磨屑的功能，特别是在水平面的摩擦副中，凹坑收集磨屑，避免磨屑作为磨粒磨损在摩擦副对磨过程中划伤表面。但是在轴型的摩擦副中，由于转动到面朝下的时候，凹坑中的磨屑会掉出，卷到摩擦面上，形成磨粒磨损，加剧轴累零部件摩擦面的损坏。

脉冲激光是表面织构制备技术中比较通用的一种手段。大约20多年前，德国已经大量研究激光表面织构，但大部分研究成果都是刊登在德语期刊上，基本都没有被英文期刊引用。当时，部分德国学者对激光表面织构的效果持否定态度，使得激光表面织构研究的发展进入了一个低谷。只有少数如自纽伦堡大学的Geiger研究组发表带有隔板的激光织构技术相关的英文文献，这是一种用激光束照射到隔板然后透射到工件表面的织构方法，隔板通常是铝板，这个技术大幅度提高冷锻造刀具寿命，提高幅度高达169％。关于硬质涂层与激光表面织构复合处理顺序的研究，认为涂层硬化处理之后再激光表面织构更利于提高摩擦学性能。 随着激光织构的发展，其在机械密封和内燃机缸套上的应用，同时还介绍了制备表面织构的激光器，主要有二氧化碳和Nd：YAG激光器。

目前激光表面织构的研究主要包括：摩擦学、织构尺寸的优化方法。在干润滑或贫油滑动摩擦的情况下，认为织构凹坑起到收集微磨损磨屑或存贮润滑油的作用，是表面织构改善摩擦学性能主要原因之一。

激光织构的微孔收集摩擦磨屑降低磨粒磨损对摩擦面的破坏，其在平面摩擦副中的作用显著，但是在轴装摩擦副上，由于摩擦副的摩擦面不断变化位置，但织构微孔朝下的时候，磨屑从微孔中逃离到摩擦面上，变成磨粒磨损，破坏摩擦面，降低零件的耐磨性能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种磁性涂层的织构耐磨轴颈及其加工方法，目的是避免磨屑在运转过程中掉出来，划伤轴颈。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种磁性涂层的织构耐磨轴颈，包括轴颈基体，轴颈基体的外表面设有硬质耐磨层，所述轴颈基体和硬质耐磨层之间设有合金过渡层，所述合金过渡层为磁性合金层，所述硬质耐磨层的表面设有磁性合金层的吸附通道。

所述磁性合金层为钴基磁性合金层。满足较好的吸附磁性的同时，提高了耐磨的性能。

所述磁性过渡层的厚度为40-60μm。较优选的，磁性过渡层的厚度为50μm。此厚度的过渡层涂层，综合考虑整体性能以及原料成本问题，同时兼顾了耐磨特性和吸附性能。