[发明专利]一种高承载自润滑轴套及其制备方法

权利要求书

1.一种高承载自润滑轴套，其特征在于，所述的高承载自润滑轴套由外向里由金属基体（1）、中间耐磨层（2）和表面喷涂层（3）组成；所述表面喷涂层（3）材料的各成分重量份含量为：石墨1-5份、二硫化钼2-5份、芳纶粉1-4份、聚四氟乙烯微粉2-5份、固化剂0.5-3份、增韧剂0.5-2份、二甲基亚砜5-10份、正丁醇10-15份、丙酮1-33份、环氧树脂45-50份，中间耐磨层（2）为氮化处理层。

2.根据权利要求1所述的高承载自润滑轴套，其特征在于，所述金属基体（1）的材料为20CrMo或35CrMo或20CrMnTi。

3.根据权利要求1所述的高承载自润滑轴套，其特征在于，所述固化剂为脂肪胺类固化剂或咪唑类潜伏性固化剂；所述增韧剂为丁晴橡胶树脂或聚酰胺树脂；所述环氧树脂为改性耐热型环氧树脂或双酚A类环氧树脂，环氧值0.8。

4.根据权利要求1所述的高承载自润滑轴套，其特征在于，所述中间耐磨层（2）表面硬度HV≥500，化合物层厚度＞10μm，有效渗层深度0.2-0.5mm。

5.根据权利要求1至4任一项所述的高承载自润滑轴套的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）制备轴套基材：

（1-1）热处理：将无缝钢管进行下料，在真空炉内气压在0.04-0.08MPa下进行淬火处理，温度850-880℃，保温2-3小时后油冷，580-610℃进行高温回火，保温3-4小时后随炉冷却，得调质后轴套毛坯件，基体硬度HRC24-28；

（1-2）车加工：将步骤（1-1）所得毛坯件进行车加工；

（1-3）钻内孔：将步骤（1-2）所得加工件进行内孔加工；

（2）氮化处理：

将步骤（1-3）所得轴套在井式炉内300-400℃保温1-2小时后转入井式盐浴炉内进行氮化处理，盐浴温度570-580℃，保温90-120分钟，出炉降温至200℃后转入井式炉内进行表面氧化处理，温度400-500℃，保温1-2小时后出炉自然冷却，得氮化处理后轴套，表面硬度HV≥500，化合物层厚度≥10μm，有效渗层深度0.2-0.5mm；

（3）磷化处理：

对于步骤（2）所得的氮化处理轴套，首先采用清洗机清洗表面油脂及污物，再通过磷化处理，使轴套表面生成一层厚度3-5μm的磷化膜；

（4）制备表面喷涂层（3）的涂料：

按重量份称取各物料：石墨1-5份、二硫化钼2-5份、芳纶粉1-4份、聚四氟乙烯微粉2-5份、固化剂0.5-3份、增韧剂0.5-2份、二甲基亚砜5-10份、正丁醇10-15份、丙酮1-33份、环氧树脂45-50份；

将石墨、二硫化钼、芳纶粉、聚四氟乙烯微粉放入混料机内混合搅拌3-5分钟，制得搅拌均匀的粉料；将二甲基亚砜、正丁醇、丙酮加入高速分散机搅拌均匀，再加入环氧树脂、增韧剂、固化剂，在高速分散机中搅拌、分散5-10分钟，制得树脂混合物；

将搅拌均匀的粉料和树脂混合物共同放入砂磨机内，研磨3-4小时，即制得涂料，研磨过程中保持水循环冷却，涂料温度不超过50℃，涂料粘度控制在15-30Pa·s；

（5）轴套喷涂：

（5-1）采用空气喷涂方式进行轴套内壁喷涂，用自动喷涂机将涂料均匀喷涂在步骤（3）所得的轴套内表面；

（5-2）按如下过程固化：升温至120℃保温30-40分钟，继续升温至160℃保温120-180分钟，再升温至180℃保温60-90分钟，最后随炉冷却至室温。