[其他]非铁金属机械零件

说明书

本发明涉及一种具有耐磨表面的非铁金属机械零件。

铝的重量较轻，在空气中有较好的耐腐蚀性，具有高的导电率和导热率，而且很容易机械加工。通过在铝中加入各种元素可以得到一种铝合金，以便改善铝的性能而用于各种场合。铝和具有上述性能的铝合金作为一种材料已被广泛地用于化工装备，电子仪表，光学仪表，卫生器皿，建筑物，船舶，汽车，家用物品等方面。

另一方面，镍则在耐热性和耐腐蚀性这两方面占优势，因此它作为一种材料以板材和棒材的形式被用于食品工业，化学工业，电子仪表等方面。通过在镍里加入各种元素可以得到一种镍合金，以便改善镍的性能，作为耐热材料，防腐蚀材料和磁性材料来使用。

铝，铝合金，镍和镍合金已被广泛地用作制造诸如与运动着的纸，塑料薄膜，纤维材料等接触的轧辊的机械零件的材料，和被用来制造与其它机械零件接触的轴承零件或滑动零件等机械零件的材料。这样，为了防止表面磨损和改善与其它零件的滑动性能，就需要有良好的耐磨性和表面光洁度。这种与其它零件发生摩擦的机械零件必须由根据它所需要的性能选择的材料来制造，并且这种性能能始终保持在高水平上。

另外，铝和铝合金被广泛地用作化工厂的零件，而镍和镍合金被广泛地用作泵的轴和叶片。然而，这些零件主要是在腐蚀性的环境里，例如水，酸，或碱等处使用，因此需要耐腐蚀性能。在这种腐蚀性环境里使用的机械零件必须选择适当的材料来制造，这种材料要具有耐腐蚀性，并且这种耐腐蚀性能必须始终保持在高水平上。

近年来，曾经偿试过在基体的表面上形成一层不同于基体的表层，这样除了该材料原有的性能外根据使用条件或环境因素再提供所需的性能给由铝，铝合金，镍或镍合金所制成的零件。这种表层必须具有与其它零件磨擦的耐磨性和改进相对其它零件滑动性能的光洁度，必须不损伤其它零件，必须具有防化学变化的性能并足以不在腐蚀性环境里被腐蚀。此外，表层必须以很高的机械强度形成于零件的基体表面上，不会因形成而降低基体的性能，并且不需在形成后进行研磨等精加工。

作为在由铝，铝合金，镍或镍合金等制造的零件的基体表面形成表层的一种方法，电镀，物理蒸敷法，化学蒸敷法，火焰喷涂法等是众所周知的。然而，这些方法不能完全满足上面提到的所有的需求，而且实际应用起来也不能尽如人意。更具体地说，用这种方法形成的表层不具有足够的致密度，耐磨性和光洁度。表层和基底之间的结合强度也不是足够的，表层经常会从基体上脱落。此外还需要表层形成后的研磨工序。

由于上述原因，提供本发明以便制成一种具有良好的耐磨性，光洁度和抗化学变化表层的机械零件，该表层能以很高的机械强度并在不损伤基体的情况下很容易地形成于基体上。

根据本发明，提供一种含有选自由铝，铝合金，镍和镍合金组成的集合里的金属基体的非铁金属机械零件，一表层成于所述基体的表面并以氧化铬（Cr₂O₃）为其主要成分。氧化铬（Cr₂O₃）是一种通过加热铬化合物转变而成的物质，一个含有基体和表层里的氧化铬之间的反应生成物的中间层形成于表层和基体之间的界面上。

在本发明里，任何铝合金可用作基体。例如，铸造铝合金中的铝-铜合金或铝-硅合金;防锈铝合金中的铝-锰合金;硬铝合金中的铝-铜-镁-锰合金。

同样，任何镍合金，例如镍-铜合金，镍-铁合金，镍-铬合金，或镍-钼合金也可用作基体。

根据机械零件的用途来选择基体的材料和形状。

本发明的机械零件包括各种与由纤维材料、纸、橡胶、塑料、树脂、陶瓷或金属组成的构件接触的零件。这种机械零件包括诸如机器上的轴承或滑动零件，例如编织机零件，或发动机和水泵的缸体等。高级自动织机的纬线长度测量鼓即是编织机零件的一个例子。另外，本发明的机械零件可在腐蚀性的环境里使用，例如化工机械零件，化纤设备的离心卷绕机的斗形弯管等，并特别适宜于用作与纤维材料，纸，塑料带等高速滑动接触的轧辊等零件。