[实用新型]一种表面等离子熔敷TiC‑Al2O3增强NiAl金属间化合物复合涂层的轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有耐磨、耐腐蚀性能的轴承，具体地说，是一种表面采用等离子熔敷TiC-Al₂O₃增强NiAl金属间化合物复合涂层的轴承。

背景技术

众所周知，轴承在使用的过程中不可避免地与环境相接触，而与环境真正接触的是轴承的表面。它们在使用过程中不可避免的会发生磨损、腐蚀、侵蚀、氧化等，轴承表面首先会受到破坏，进而引起整个轴承的失效，从而造成较高的经济损失。尽可能的减小轴承在生产和使用中由于摩擦磨损造成的能源和资源浪费，对机械制造业的发展有着重要的意义。

先进的表面强化技术是在零件的表面制备出与基体呈冶金结合的耐磨耐蚀涂层，能够很好地解决机电设备在生产及使用中由于摩擦磨损造成的能源和资源浪费的问题，使零件整体具有比基体材料更高的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温和抗氧化性等性能。NiAl金属间化合物与陶瓷材料相复合制备NiAl金属间化合物/陶瓷复合材料，可以强化NiAl金属间化合物并能结合陶瓷和NiAl金属间化合物各自的优点，可以制备出具有优良的耐磨损性能，耐高温性能，耐氧化性能的NiAl金属间化合物/陶瓷基复合材料。

等离子熔覆技术是利用高温等离子体弧，将通过送粉装置引入的合金粉末或事先预置于基体上的涂层和基体金属近表层同时熔化，之后随等离子弧的转移，熔化金属发生快速凝固，形成具有耐磨、耐腐蚀等性能的熔覆层。在等离子熔敷过程中，热量集中，作用时间短，得到的熔覆区热影响区小，应力小，覆层与基体冲淡率小；并且熔覆层与基体为冶金结合，连接强度高，涂层组织均匀细小，具有良好的综合性能。

实用新型内容

本实用新型针对上述背景,提供一种表面等离子熔敷TiC-Al₂O₃增强NiAl 金属间化合物复合涂层的轴承。

本实用新型的技术方案为：一种表面等离子熔敷TiC-Al₂O₃增强NiAl金属间化合物复合涂层的轴承，所述的复合涂层以金属粉末和陶瓷强化颗粒(Al、 Ni、C、TiO₂粉末)为原料，即一种成分配比优良的金属与陶瓷的混合粉末。通过等离子熔敷，发生原位反应：Ni+Al＝NiAl；3Ni+Al＝Ni₃Al；3TiO₂+4Al+3C＝2 Al₂O₃+3TiC。

一种表面等离子熔敷TiC-Al₂O₃增强NiAl金属间化合物复合涂层的轴承是采用以下技术方案实现的：TiC-Al2O3增强NiAl金属间化合物复合涂层通过等离子技术熔敷于轴承基体表面，与轴承基体实现良好的冶金结合。

作为优选，最佳工艺参数为：电流：90-130A；离子气2L/min；保护气15 -20L/min；电压40V；移动速度500mm/min。

本实用新型的优点：①NiAl系金属间化合物高温比强度、比刚度高，热稳定性好，导热、导电性优良及较好的抗氧化性能，成本比TiAl系低廉。②工程陶瓷具有高熔点、高硬度、高刚度、高化学稳定性、热导率低、热膨胀系数小、摩擦系数小、无延展性等鲜明特点，因而具有优异的耐磨、耐热、耐蚀等性能。③采用等离子熔覆原位合成法制备的NiAl系复合材料，具有增强相热力学稳定，尺寸细小，分布均匀，界面洁净，与基体结合良好等特点。

附图说明

附图1：图1是本实用新型的结构示意图。

附图2：是A处的放大示意图。

图2中：1是Al、Ni、C、TiO₂粉末熔敷形成的涂层，2是轴承基体。

具体实施方式：

第一步：将轴承基体的表面用砂轮机及砂纸打磨至光亮整洁。

第二步：称量粉末，Al、Ni、C、TiO₂粉末按照54.80％、30.82％、12.50％、 1.88％的比例配粉，将混合粉末放入混料机中混料两小时左右，与普通液体胶水或者水玻璃均匀混合，涂敷在轴承基体上，混合粉末厚度控制在2mm左右。然后，将涂覆有混合粉末的轴承放于烘干炉中在100℃下烘干1h。

将涂覆有混合粉末的轴承放于等离子熔敷设备上进行熔敷，根据多次实验，在该系列成分配比下的等离子熔覆设备的最佳熔覆参数是：电流90-130A；离子气2L/min；保护气15-20L/min；电压40V；移动速度500mm/min。

将熔敷好的轴承放在室温下冷却，直至冷却至室温。

本文中的具体实施方案仅对实用新型做详细说明，但并不仅限于上述实施方式，可根据具体需要，在不脱离本实用新型的情况下做出相应的调整。