CN103216530B

CN103216530B - 一种轴瓦

Info

Publication number: CN103216530B
Application number: CN201310124195.6A
Authority: CN
Inventors: 张碧波
Original assignee: SHANGHAI YILIN LUBRICATING MATERIAL CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI YILIN LUBRICATING MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2033-04-11
Also published as: CN103216530A

Abstract

本发明涉及轴瓦技术领域，尤其是一种带有复合高分子减摩涂覆层的轴瓦。所述的减摩涂层干膜厚度为15~50微米，所用涂料的闪点为120℃，比重为1100±60克/升；所述的减摩涂料由重量百分比为5~10%的聚四氟乙烯、3~7%的二硫化钨、6~28%的石墨、1~5%的石墨烯、2~4%的二硫化钼、1~3%的碳纳米管、2~6%的刚玉、1~5%的金刚砂、1~3%的陶瓷、6~15%的氧化钛、5~8%的氟化石墨、3~16%的含氟聚酰亚胺树脂、4~10%的环氧树脂、3~20%的丙烯酸树脂、11~45%的N-甲基吡咯烷酮和0~8%的粉体表面处理剂组成。这种减摩涂层具有良好的耐磨性和抗疲劳强度，本发明满足了造船和汽车工业对发动机轴瓦、衬套等耐磨零件的服役性能的苛刻要求，同时提高寿命和运行的可靠性。

Description

一种轴瓦

[技术领域]

本发明涉及轴瓦技术领域，尤其是一种带有复合高分子减摩涂层的轴瓦。

[背景技术]

随着造船和汽车工业的发展，人们对发动机的功率和转速指标要求越来越高，因而对轴瓦、衬套等耐磨零件的服役性能要求也越来越苛刻。新型柴油机要求的负荷极限远远高于400N／mm²油膜峰压(相应的比压约为60N／mm²)，同时对寿命的要求也大大提高，而且还要保证运行的可靠性。

国内发明1078223C公开了一种镶嵌式自润滑复合材料，该复合材料通过F44酚醛树脂和端羧基丁腈聚合获得预聚体，并在其中溶解固体润滑剂得到。在说明书中的性能指标中指出，自润滑复合材料抗压强度不小于7.84MPa，

国内发明102900767A公开了一种轴瓦，其中就还公开了防滑涂层的技术方案：镍0.5~25%、二硫化钼5~30%、聚酰亚胺50~79.5%、石墨1~44.5%，这种涂层的抗疲劳强度不低于100MPa。

由于滑动轴承既要传递作用力又要承受很高的表面速度，这就要求轴承材料既要具有软组分，以获得良好的运行性能，如磨合性、顺应性以及尽可能小的咬和倾向，且不宜被外来杂质所损伤；又要具有硬组分，以获得良好的耐磨性和抗疲劳强度。奥地利美巴滑动轴承公司(Miba Gleitlager AG)、菲特尔莫古轴瓦有限公司、日本大丰工业柱式会社已成功研制了一系列的新型轴瓦减摩材料并获得专利。这些材料具有很高的耐磨性和抗疲劳强度，并具有极佳的摩擦学特性。它采用的关键技术是对轴瓦喷涂一层复合高分子减摩涂覆层。因此，创造一种微观结构优良的轴承材料，即软、硬组分晶粒尽可能均匀分布的金相组织，是提高轴承性能的合理途经。

[发明内容]

本发明为了满足发动机越来越高的功率和转速指标和对轴瓦、衬套等耐磨零件的服役性能越来越苛刻的要求，设计一种带有复合高分子减摩涂层的轴瓦，这种轴瓦可以用于远远高于400N／mm²油膜峰压的发动机。

为解决上述技术问题，本发明设计一种减摩涂料，闪点为120℃，比重为1100±60克/升；由重量百分比为5~10%的聚四氟乙烯、3~7%的二硫化钨、6~28%的石墨、1~5%的石墨烯、2~4%的二硫化钼、1~3%的碳纳米管、2~6%的刚玉、1~5%的金刚砂、1~3%的陶瓷、6~15%的氧化钛、5~8%的氟化石墨、3~16%的含氟聚酰亚胺树脂、4~10%的环氧树脂、3~20%的丙烯酸树脂、11~45%的N-甲基吡咯烷酮和0~8%的粉体表面处理剂组成。

一种轴瓦，轴瓦上涂覆上述的减摩涂料，其特征在于所述的减摩涂覆层干膜厚度为15~50微米。

所述的干膜厚度为15~20微米。

所述的干膜厚度为20~30微米。

所述的干膜厚度为30~50微米。

所述的轴瓦包括钢背层、合金层和减摩涂覆层，所述的钢背层内表面上设有合金层，合金层内表面涂敷减摩涂覆层。

一种轴瓦减摩涂覆层的涂覆方法，采用上述的减摩涂料，由以下步骤组成：

第一步，采用常温中性高效脱脂剂，对铜合金件的机械加工过程中的各类油脂和灰尘、油渍等的微垃圾进行彻底的清除，并且用水清洗。水洗之后，用高压无油的高压气体吹干工件表面；

第二步，在上述轴瓦内面，附着一层1~2μm的钛酸盐活化剂，1分钟后，用去离子水冲洗，热风吹干；

第三步，用稀料稀释所述的减摩涂层，稀释比率为1:1-1:3，然后，喷涂高分子减摩涂覆层涂料；

第四步，对轴瓦高分子减摩涂层高温烧结，烧结温度控制在250-260℃。

在第一步之后和第二步之前，优选将轴瓦放入预热炉经行预热，预热温度控制在80-90℃。

上述述的喷涂优选在80-90℃的温度下进行，将高分子减摩涂料喷涂在轴瓦内表面，形成均一的涂层，要控制减摩涂层的干膜厚度在15-20um或20-30um或30-50um内。

所述的轴瓦用于负荷极限高于400N/mm²油膜峰压的发动机上。

本发明的轴瓦能代替国内四元镀和五元镀高档轴瓦的电镀工艺，解决电镀工艺过程中严重的污染问题。满足了造船和汽车工业对发动机轴瓦、衬套等耐磨零件的服役性能的苛刻要求，同时提高寿命和运行的可靠性。

轴瓦复合高分子减摩涂料是通过高分子树脂为载体，把硬组分复合耐磨剂加入，以获得良好的耐磨性和抗疲劳强度，再把软组分复合固体润滑材料加入，以获得良好的运行性能，如磨合性、顺应性以及尽可能小的咬和倾向，且不宜被外来杂质所损伤。采用复合高分子树脂、复合耐磨剂、复合固体润滑剂三种复合体的叠优势，设计出适合多种工况条件下的高性能高分子减摩涂料，达到各种轴瓦的性能要求。

[附图说明]

图1为实施例1的轴瓦结构示意图；

图2为实施例1的轴瓦结构剖视图；

图中 1钢背层 2.合金层 3. 减摩涂层。

[具体实施方式]

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，结合附图对本发明进行进一步详细说明。本申请中的生产设备都是本领域的常用设备，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

高分子减摩涂层的配方如下：

固体润滑剂：聚四氟乙烯 8%、二硫化钨5%、石墨5%、石墨烯1%、二硫化钼3%;

耐磨剂为：碳纳米管2%、刚玉5%、金刚砂3%、陶瓷2%、氧化钛 1%、氟化石墨6%；

添加剂：粉体表面处理剂 8%；

粘接剂：含氟聚酰亚胺树脂8%、环氧树脂5%、丙烯酸树脂11%；

载体：N-甲基吡咯烷酮27%。

混合后比重为1100± 60克/升，呈灰黑色，闪点为120℃。其中，含有挥发性有机化合物约 780± 50克/升。

在轴瓦上涂敷所述高分子减摩涂层的具体步骤如下：

第一步，进行前期预处理：采用常温中性高效脱脂剂，对铜合金件的机械加工过程中的各类油脂和灰尘、油渍等的微垃圾进行彻底的清除，并且用水清洗。水洗之后，用高压无油的高压气体吹干工件表面。

第二步，在上述轴瓦内面，附着一层1~2μm的钛酸盐活化剂，1分钟后，用去离子水冲洗，热风吹干。该活化剂，有利于热力喷涂高分子减摩涂覆层涂料，同轴瓦的结合。

第三步，用稀料稀释所述的减摩涂层，稀释比率为1:1-1:3，然后，喷涂高分子减摩涂覆层涂料：

1.轴瓦进行第一步的前期预处理后，放入预热炉经行预热，预热温度控制在80-90℃。

2.在80-90℃的温度下，将高分子减摩涂料喷涂在轴瓦内表面，形成均一的涂层，要控制减摩涂层的干膜厚度在15-20um或20-30um或30-50um内。

3. 对轴瓦高分子减摩涂层高温烧结，烧结温度控制在250-260℃。

完成后的轴瓦结构如图1和图2所示，轴瓦包括钢背层1、合金层2和减摩涂层3，所述的钢背层内表面上设有合金层，合金层内表面涂敷减摩涂层。

最后对本发明减摩涂层和含有本发明减摩涂层的轴瓦进行性能测试：

Claims

1.一种轴瓦减摩涂覆层的涂覆方法，包括减摩涂料，其特征在于所述的减摩涂料，其特征在于闪点为120℃，比重为1100±60克/升；由重量百分比为5～10％的聚四氟乙烯、3～7％的二硫化钨、6～28％的石墨、1～5％的石墨烯、2～4％的二硫化钼、1～3％的碳纳米管、2～6％的刚玉、1～5％的金刚砂、1～3％的陶瓷、6～15％的氧化钛、5～8％的氟化石墨、3～16％的含氟聚酰亚胺树脂、4～10％的环氧树脂、3～20％的丙烯酸树脂、11～45％的N-甲基吡咯烷酮和0～8％的粉体表面处理剂组成；

所述的涂覆方法由以下步骤组成：

第一步，采用常温中性高效脱脂剂，对铜合金件的机械加工过程中的各类油脂和灰尘、油渍等的微垃圾进行彻底的清除，并且用水清洗，水洗之后，用高压无油的高压气体吹干工件表面；

第二步，在上述轴瓦内面，附着一层1～2μm的钛酸盐活化剂，1分钟后，用去离子水冲洗，热风吹干；

第三步，用稀释剂稀释所述的减摩涂料，稀释比率为1:1-1:3，然后，喷涂高分子减摩涂覆层涂料；

2.如权利要求1所述的轴瓦减摩涂覆层的涂覆方法，其特征在于在第一步之后和第二步之前，将轴瓦放入预热炉经行预热，预热温度控制在80-90℃。

3.如权利要求1所述的轴瓦减摩涂覆层的涂覆方法，其特征在于所述的喷涂在80-90℃的温度下进行，将高分子减摩涂料喷涂在轴瓦内表面，形成均一的涂层，要控制减摩涂层的干膜厚度在15-20um或20-30um或30-50um内。