[实用新型]新型轴瓦

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型轴瓦，属于内燃机及其零部件制造技术领域。

背景技术

轴瓦主要用于汽油机、柴油机、工程机械、水泵等内燃机中，其主要作用是支承轴并传递其运动负荷，所以发动机的工作可靠性、强化潜力和使用耐久性等均与轴瓦有密切关系。轴瓦安装于轴承座中，其内孔与轴相匹配，为了减少摩擦，工作时轴和轴承用润滑油隔开，在正常工作条件下轴瓦和轴不应直接接触，轴承和轴之间的工作介质是润滑油。滑动轴承是内燃机的重要部件，其工作条件十分恶劣，一是要承受很大的周期性交变负荷；二是在高的滑动摩擦速度及高温度下主轴瓦与轴颈之间的相对滑动摩擦速度很高可达15米/秒以上，轴瓦工作表面温升可达到150℃左右；三是处于液体、半液体及干摩擦三种状态交变下工作；四是在润滑油的腐蚀下工作，随着内燃机工作时间的增加，发动机机油在100℃的高温作用下不断被氧化变质，形成对轴承表面产生腐蚀作用的有机酸；五是在磨粒的摩擦下工作。现有技术中公开使用的轴瓦内表面的硬度例如：20高锡在25～40HB之间，中锡铝合金在35～45HB之间，因此，此种轴瓦在使用过程中工作表面较易磨损，易受到润滑油中有机酸和过氧化合物的腐蚀，轴瓦内表面硬度较低，抗疲劳强度较低，较易产生疲劳剥落，严重时会影响内燃机的正常工作。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种抗疲劳强度高、耐氧化物和有机酸腐蚀、且不易磨损的新型轴瓦，提高了轴瓦的可靠性，延长了使用寿命。

本实用新型采取的技术方案是这样的：一种新型轴瓦，是对现有轴瓦结构的改进，其结构中包括钢背、合金层，在轴瓦内表面渗着有陶瓷复合薄膜层。

轴瓦内表面的陶瓷复合薄膜层的厚度为1～5μm，陶瓷渗入轴瓦内表面20～30μm，以提高轴瓦内表面的硬度和韧性。

新型轴瓦内表面的陶瓷复合薄膜层是采用渗陶瓷工艺形成的。其制造工艺是：首先用汽油、丙酮将轴瓦表面清洗干净、烘干，然后装入渗陶瓷炉的工作室内，使轴瓦间保持一定间隙。装炉完毕，先抽真空、升温，当真空度和温度达到规定值后，开始通入一定量的氮气、硅烷、硼烷，此工作气体在一定的真空度、温度及高压(2000伏以上)的作用下电离成离子分解成游离基，与轴瓦表面发生相互作用，由临界核转变成稳定核并不断升长，在轴瓦内表面形成连续膜，该连续膜即是由氮化硅、氮化硼构成的陶瓷复合薄膜层，同时此连续膜在轴瓦表面发生化学置换反应而向内部渗入，渗入深度一般在20-30μm，从而提高了轴瓦内表面的硬度和韧性。

采取上述结构的新型轴瓦，在使用过程中，可以提高轴承的抗疲劳强度，不易产生疲劳剥落，提高轴瓦的高温耐磨性；由于陶瓷薄膜硬度随温度的升高而提高，所以轴瓦在负荷作用下不易磨损。实验表明：温度大于1000℃时陶瓷薄膜仍有很好的抗氧化性能和耐酸碱性能，轴瓦内表面具有可以抵抗润滑油中有机酸、过氧化物及各种杂质腐蚀的能力。

本实用新型取得的有益效果如下：

轴瓦内表面渗陶瓷后硬度可提高3～5HB，由于硬度提高轴瓦在使用过程中不易产生疲劳剥落，提高了抗疲劳强度；轴瓦工作表面不易腐蚀，抗腐蚀能力提高；改善了初期磨合性，提高了轴瓦的可靠性，延长了产品使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的主视图(剖视图)。

图中标号代表的含义是：

1、钢背  2、合金层  3、陶瓷薄膜层。

具体实施方式

以下结合附图对本专实用新型作进一步描述。

如图1所示，一种新型轴瓦，结构中包括钢背1、合金层2，在轴瓦内表面渗着有厚度为1～5μm的陶瓷复合薄膜层3，陶瓷渗入轴瓦内表面20～30μm，轴瓦工作表面的陶瓷复合薄膜层3是采用渗陶瓷工艺形成的由氮化硅、氮化硼构成的陶瓷复合薄膜层。