[发明专利]一种轴承耐磨损耐腐蚀喷钛方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工制造领域，具体涉及一种轴承耐磨损耐腐蚀喷钛方法。

背景技术

目前我国航空发动机、高速传动机构、高速机床上普遍使用普通的各类轴承，因普通轴承刚性差，硬度低，耐磨性、耐热性及耐腐蚀性较差，制约着高速装备的发展。在国外，为克服普通轴承工作转速不高的缺点，采用了一些特殊工艺制造的硬质合金轴承、陶瓷轴承等，但新型材料轴承具有成本高、经济性差等缺点。

发明内容

根据现有技术存在的不足，提供一种工艺简便、成本低廉、大幅度提高轴承的硬度、耐磨性以及抗腐蚀性的轴承耐磨损耐腐蚀喷钛方法。

本发明技术方案按照下述方法实现：

一种轴承耐磨损耐腐蚀喷钛方法，该方法包括以下步骤：

a．冷喷钛工艺喷涂钛金属涂层：以2．0MPa压力，500℃温度的氮气为载气，在轴承的内圈、外圈和滚珠或滚子的表面上冷喷涂一层钛金属涂层；

b. 采用离子渗碳法对钛涂层进行表面改性: 在5%～10%氯化钠或氯化钾易溶盐水，以所述轴承为阴极，石墨为阳极，通以电流进行渗碳处理，产生碳化钛表层。

所述步骤a中，喷涂一层钛金属涂层后，采用抛光打磨使轴承尺寸精度和表面质量达到要求。

所述步骤a中，钛金属涂层中的钛金属粉末采用氢化脱氢法制造的多角形钛粉。

所述步骤b中，通以电流进行渗碳处理，通电时间为9min～11min。

本发明的有益效果是：

（1）喷钛工艺是一种成熟的工艺，在钢质材料表面均匀地喷涂上一层钛金属涂层，再对钛涂层进行表面改性，即增加的轴承内圈、外圈、滚珠及滚子表面硬度，还保留了基体原有高韧性的特质；

（2）由于只增加一道工艺，没改变原有轴承的制造工艺，所以成本的提升较小，是一种低成本的轴承制造工艺和方法；

（3）当前还未发现采用本工艺制备的各类轴承，市场推广及经济价值较大。

附图说明

图1为滚珠轴承结构示意图；

图2为滚子轴承结构示意图；

图3为冷喷钛工艺示意图；

1—轴承，2—滚珠，3—内圈，4—外圈，5—滚子，6—氮气，7—加热器，8—送粉器，9—喷嘴。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本发明技术方案做进一步的说明。

如图1至图3所示，一种轴承耐磨损耐腐蚀喷钛方法，首先采用冷喷钛工艺在轴承1的内圈3、外圈4和滚珠2或滚子5表面喷涂钛金属涂层。具体方法是以2．0MPa压力，经加热器7加热到500℃的氮气6为载气，以氢化脱氢法制造的多角形钛粉为原料放入到送粉器8中，通过喷嘴9在轴承1的内圈3、外圈4和滚珠2或滚子5的表面冷喷涂一层钛金属涂层。喷涂后，采用抛光打磨工艺，使轴承1尺寸精度和表面质量达到要求。然后采用离子渗碳法对钛涂层进行表面改性。具体方法是在10%氯化钠或氯化钾易溶盐水，以轴承1为阴极，石墨为阳极，通以220V～250V电压处理10分钟，优选220V电压进行表面渗碳处理，产生碳化钛表层。

经测定，改性后的轴承1表面硬度约HV2200。而母材纯钛材料的硬度约HV200，前者硬度为后者的10倍以上。从而大幅提高轴承1的硬度、耐磨性以及抗腐蚀性，工艺简便，成本低廉。

通过本发明在钢质材料表面均匀地喷涂上一层钛金属涂层，再对钛涂层进行表面改性，即增加的轴承1的内圈3、外圈4、滚珠2及滚子5表面硬度，还保留了基体原有高韧性的特质。由于只增加一道工艺，没改变原有轴承1的制造工艺，所以成本的提升较小，是一种低成本的轴承制造工艺和方法。