[发明专利]一种含有碳纤维C12的锡基巴氏合金涂层制造方法

说明书

本发明公开了一种含有碳纤维C12的锡基巴氏合金涂层制造方法，包括如下步骤：S1、在锡基巴氏合金粉中加入短碳纤维C、金属钴Co和金属化合物碳化钨WC三种粉末，其中短碳纤维C的添加量为10‑14％；碳化钨WC添加量为4％‑8％；金属钴Co的添加量为8‑20％；S2、将锡基巴氏合金粉、短碳纤维C粉、金属钴Co粉和金属化合物碳化钨WC粉均加入到混料机内充分混合6‑8小时，得到喷涂粉。本发明通过在锡基巴氏合金粉中加入短碳纤维C粉、金属钴Co粉和金属化合物碳化钨WC粉，将其进行混合后喷涂在H62黄铜表面，对喷涂后的H62黄铜进行实验，试验表明：含有碳纤维C12的锡基巴氏合金涂层硬度高，耐磨效果好。

技术领域

本发明涉及滑动轴承的轴瓦耐磨技术领域，具体为一种含有碳纤维C12的锡基巴氏合金涂层制造方法。

背景技术

轴瓦是滑动轴承和轴颈接触的部分，形状为瓦状的半圆柱面，非常光滑，一般用青铜、减摩合金等耐磨材料制成，在特殊情况下，可以用木材、工程塑料或橡胶制成。轴瓦有整体式和剖分式两种，整体式轴瓦通常称为轴套。整体式轴瓦有无油沟和有油沟两种。轴瓦与轴颈采用间隙配合；锡基巴氏合金是锡基轴承合金和铅基轴承合金通称；巴氏合金是承受中等负荷轴承合金中比较理想的材料，由于它的强度较低，利用钢壳、铜壳材料来增加合金的强度。低速重载荷滑动轴承的轴瓦与油膜润滑瓦在轴承上,直接与轴相接触的部分,承受载荷并且与轴具有相对运动。为减少摩擦，磨损对轴瓦材料提出各种要求，除要求摩擦副间，锡基巴氏合金，因其质软而韧、耐磨、易切削和铲刮，故广泛应用于轧钢设备的轴承瓦衬。

现阶段巴氏合金主要的制备工艺有浇铸法、焊接法等，但是这些传统工艺对于提高巴氏合金的耐磨性、硬度、与基体的结合强度的作用并不是十分明显，在工作状态下，由于对摩过程中会产生较大的摩擦力和切应力，会导致轴瓦产生脱落，导致轴承报废。所以，提高巴氏合金的硬度与耐磨性，可以轴瓦与基体间的结合强度，并且降低轴瓦的摩擦系数、提高轴瓦的摩擦学性能，从而能够有效改善轴瓦脱落这一问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有碳纤维C12的锡基巴氏合金涂层制造方法，以解决上述背景技术中提到的由于巴氏合金的耐磨性、硬度、与基体的结合强度的不佳，在工作状态下，由于对摩过程中会产生较大的摩擦力和切应力，会导致轴瓦产生脱落，导致轴承报废的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含有碳纤维C12的锡基巴氏合金涂层制造方法，包括如下步骤：

S1、在锡基巴氏合金粉中加入短碳纤维C、金属钴Co和金属化合物碳化钨WC三种粉末，其中短碳纤维C的添加量为10-14％；碳化钨WC添加量为4％-8％；金属钴Co的添加量为8-20％；

S2、将锡基巴氏合金粉、短碳纤维C粉、金属钴Co粉和金属化合物碳化钨WC粉均加入到混料机内进行混料工作，使短碳纤维C粉、金属钴Co粉和金属化合物碳化钨WC粉充分混合6-8小时，得到喷涂粉；

S3、将混合后的喷涂粉加入到等离子喷涂设备内，选择尺寸25*50*2-3mm的H62黄铜，利用等离子喷涂设备将喷涂粉均匀喷涂在H62黄铜表面，得到含有碳纤维C12的锡基巴氏合金涂层。

优选的，采用金相试样镶嵌机将喷涂后的H62黄铜选择特定组件并制镶样；对镶样用砂纸对端面依次进行磨损，抛光，腐蚀处理，磨损时，采用型号为MDW-02的磨损试验机，实验加载力为3N，频率为3Hz，磨损时间为10min，磨损用润滑油为海马多级机油5w-20；

优选的，磨损时采用油润滑，使用无菌棉签把20#机油均匀涂抹在喷涂层表面，每隔20min对试件称重一次，磨损后先用除油剂或者丙酮清除试件上残留的油污，之后用无水乙醇进行超声波振动清洗，清洗15-30min，用吹风机吹干，在FB-C精密天平上称重

优选的，使用手动转塔HV-1000显微硬度仪测量试件显微硬度HV，并对每一个试件经X射线衍射仪与S-4800扫描电镜观察微观结构，分析涂层成分并记录相关参数。