本發明涉及齒輪箱,具體的說是一種齒輪箱內表面用的耐腐蝕金屬涂層。
背景技術:
隨著社會的發展,齒輪箱在工業中起到重要的作用,并且品種繁多,很多齒輪箱需要長期運行,其環境復雜,溫度高,空氣潮濕,由于齒輪箱內部長期處于高溫、高壓的環境中,對齒輪箱內表面造成嚴重的腐蝕,大大降低了齒輪箱的強度,嚴重影響其使用壽命,增加安全隱患,增加維護成本,不利于行業的長期發展。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是,針對以上現有技術的缺點,提出一種齒輪箱內表面用的耐腐蝕金屬涂層,不僅能增加齒輪箱的整體強度,而且提高耐腐蝕和耐高溫的能力,抗氧化能力大大提高,增加其使用壽命,安全可靠,不易脫落,成本低。
為了解決上述技術問題,本發明的技術方案是通過以下方式實現的:一種齒輪箱內表面用的耐腐蝕金屬涂層,所述耐腐蝕金屬涂層的成分按質量百分比為:C:0.03-0.05%,Mn:0.45-0.48%,Cr:12.76-12.79%,Ni:6.12-6.15%,Mg:0.16-0.18%,Mo:0.22-0.25%,Co:0.27-0.29%,V:0.26-0.28%,Ti:0.22-0.24%,Na:0.21-0.23%,Ga:0.12-0.15%,Eu:0.32-0.35%,Lu:0.12-0.14%,La:0.62-0.68%,余量為Fe;
所述耐腐蝕金屬涂層的處理工藝按以下步驟進行:
步驟1:將C、Mn、Cr、Ni、Mg、Mo、Co、V、Ti、Na、Ga、Eu、Lu、La 和Fe放入熔煉爐中,將溫度增加至650-660℃,保溫1-3小時,然后再將溫度增加至1550-1580℃,保溫2-4小時,然后采用風冷,以8-10℃/s的冷卻速度冷卻至430-440℃,再空冷至室溫,得到金屬體;
步驟2:將步驟1中的金屬體進行回火熱處理,回火溫度為620-630℃,保溫30-45min,然后空冷至320-350℃,然后以15-17℃/s的速度水冷至160-180℃,保溫15-30min,然后空冷至室溫;然后將金屬體放入球磨機中,將溫度增加至320-350℃,保溫30-40min,然后粉碎,過200目數得金屬粉末A,然后將金屬粉末A利用噴涂設備噴涂至齒輪箱內表面,厚度為:0.05-0.08mm,然后加熱至860-880℃,保溫1-3小時,然后空冷至室溫;
步驟3:對齒輪箱內表面的涂層進行熱處理:先進行第一次回火處理,回火溫度為620-630℃,保溫30-45min,然后空冷至320-350℃,然后以15-17℃/s的速度水冷至160-180℃,保溫15-30min,然后空冷至室溫;然后在進行第二次回火處理,以10-12℃/s的速度將熱至750-760℃,保溫1-3小時,然后采用油冷,以15-20℃/min的速度冷卻至220-230℃,最后采用風冷,以5-8℃/s的速度風冷至室溫即可。
本發明進一步限定的技術方案是:
前述的齒輪箱內表面用的耐腐蝕金屬涂層,所述耐腐蝕金屬涂層的成分按質量百分比為:C:0.03%,Mn:0.45%,Cr:12.76%,Ni:6.12%,Mg:0.16%,Mo:0.22%,Co:0.27%,V:0.26%,Ti:0.22%,Na:0.21%,Ga:0.12%,Eu:0.32%,Lu:0.12%,La:0.62%,余量為Fe。
前述的齒輪箱內表面用的耐腐蝕金屬涂層,所述耐腐蝕金屬涂層的成分按質量百分比為:C:0.05%,Mn:0.48%,Cr:12.79%,Ni:6.15%,Mg:0.18%,Mo:0.25%,Co:0.29%,V:0.28%,Ti:0.24%,Na:0.23%,Ga:0.15%,Eu:0.35%,Lu:0.14%,La:0.68%,余量為Fe。
前述的齒輪箱內表面用的耐腐蝕金屬涂層,所述耐腐蝕金屬涂層的成分按質量百分比為:C:0.04%,Mn:0.48%,Cr:12.78%,Ni:6.13%,Mg:0.17%,Mo:0.24%,Co:0.28%,V:0.27%,Ti:0.23%,Na:0.22%,Ga:0.14%,Eu:0.33%,Lu:0.13%,La:0.65%,余量為Fe。
前述的齒輪箱內表面用的耐腐蝕金屬涂層,在步驟2中將金屬粉末A利用噴涂設備噴涂至齒輪箱內表面之前,齒輪箱內表面先預涂有粘接劑,所述粘接劑的厚度為1-3mm,所述粘接劑的組分按質量百分比為:氨基甲酸乙酯:17~19%,α-亞麻酸:11~13%,乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯:13~15%,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:3.2~3.6%,二氧化錳:3.7~3.9%,交聯型丙烯酸酯乳液:2.7~2.9%,納米碳化硅:1~3%,氧化鋅:2~4%,硫酸鋇:余量;
所述粘接劑的制備方法:將氨基甲酸乙酯、α-亞麻酸、乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二氧化錳、交聯型丙烯酸酯乳液、納米碳化硅、氧化鋅、硫酸鋇放入反應釜中,加熱至95-98℃,然后以150-350r/min的速度攪拌30-40min,然后將溫度降至70-75℃,保溫1-3小時,然后空冷至室溫即可。
本發明的有益效果是:
本發明中含有Cr:12.76-12.79%,含量較高,可以改善熱處理性能、提高淬透性、組織均勻性、回火穩定性,又可以提高夾具的防銹性能和磨削性能;但鉻含量較高時,淬火后增加夾具中殘余奧氏體,降低硬度和尺寸穩定性,增加碳化物的不均勻性,降低夾具的沖擊韌性和疲勞強度;本發明通過熱處理,能夠避免有害元素晶界偏聚及粗大碳化物析出,從而防止降低夾具的沖擊韌性和疲勞強度。
本發明中含有Ti:0.22-0.24%,能夠穩定奧氏體相、提高淬透性、降低韌脆轉變溫度并能夠改善變形性能;配合本發明的熱處理工藝,可以細化組織并得到板條束組織加少量(體積分數1-5%)穩定的回轉奧氏體,該混合組織具有較高強度及優良沖擊韌性。Ti含量過低,回轉奧氏體穩定性下降,沖擊韌性難以保證;Ti含量過高則使成本增加;同時還加入稀土元素,在熱處理過程形成致密的晶粒,提高強度,并且通過兩次回火處理,徹底去除內應力,并且采用水冷,油冷和風冷方式冷卻,大大提高涂層表面的強度,同時耐高溫、耐腐蝕能力也大大提高。
具體實施方式
下面對本發明做進一步的詳細說明:
實施例1
本實施例提供的一種齒輪箱內表面用的耐腐蝕金屬涂層,所述耐腐蝕金屬涂層的成分按質量百分比為:C:0.03%,Mn:0.45%,Cr:12.76%,Ni:6.12%,Mg:0.16%,Mo:0.22%,Co:0.27%,V:0.26%,Ti:0.22%,Na:0.21%,Ga:0.12%,Eu:0.32%,Lu:0.12%,La:0.62%,余量為Fe;
所述耐腐蝕金屬涂層的處理工藝按以下步驟進行:
步驟1:將C、Mn、Cr、Ni、Mg、Mo、Co、V、Ti、Na、Ga、Eu、Lu、La 和Fe放入熔煉爐中,將溫度增加至650℃,保溫1小時,然后再將溫度增加至1550℃,保溫2小時,然后采用風冷,以8℃/s的冷卻速度冷卻至430℃,再空冷至室溫,得到金屬體;
步驟2:將步驟1中的金屬體進行回火熱處理,回火溫度為620℃,保溫30min,然后空冷至320℃,然后以15℃/s的速度水冷至160℃,保溫15min,然后空冷至室溫;然后將金屬體放入球磨機中,將溫度增加至320℃,保溫30min,然后粉碎,過200目數得金屬粉末A,然后將金屬粉末A利用噴涂設備噴涂至齒輪箱內表面,厚度為:0.05mm,然后加熱至860℃,保溫1小時,然后空冷至室溫;
步驟3:對齒輪箱內表面的涂層進行熱處理:先進行第一次回火處理,回火溫度為620℃,保溫30min,然后空冷至320℃,然后以15℃/s的速度水冷至160℃,保溫15min,然后空冷至室溫;然后在進行第二次回火處理,以10℃/s的速度將熱至750℃,保溫1小時,然后采用油冷,以15℃/min的速度冷卻至220℃,最后采用風冷,以5℃/s的速度風冷至室溫即可;
在步驟2中將金屬粉末A利用噴涂設備噴涂至齒輪箱內表面之前,齒輪箱內表面先預涂有粘接劑,所述粘接劑的厚度為1mm,所述粘接劑的組分按質量百分比為:氨基甲酸乙酯:17%,α-亞麻酸:11%,乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯:13%,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:3.2%,二氧化錳:3.7%,交聯型丙烯酸酯乳液:2.7%,納米碳化硅:1%,氧化鋅:2%,硫酸鋇:余量;
所述粘接劑的制備方法:將氨基甲酸乙酯、α-亞麻酸、乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二氧化錳、交聯型丙烯酸酯乳液、納米碳化硅、氧化鋅、硫酸鋇放入反應釜中,加熱至95℃,然后以150r/min的速度攪拌30min,然后將溫度降至70℃,保溫1小時,然后空冷至室溫即可。
實施例2
本實施例提供的一種齒輪箱內表面用的耐腐蝕金屬涂層,所述耐腐蝕金屬涂層的成分按質量百分比為:C:0.05%,Mn:0.48%,Cr:12.79%,Ni:6.15%,Mg:0.18%,Mo:0.25%,Co:0.29%,V:0.28%,Ti:0.24%,Na:0.23%,Ga:0.15%,Eu:0.35%,Lu:0.14%,La:0.68%,余量為Fe;
所述耐腐蝕金屬涂層的處理工藝按以下步驟進行:
步驟1:將C、Mn、Cr、Ni、Mg、Mo、Co、V、Ti、Na、Ga、Eu、Lu、La 和Fe放入熔煉爐中,將溫度增加至660℃,保溫3小時,然后再將溫度增加至1580℃,保溫4小時,然后采用風冷,以10℃/s的冷卻速度冷卻至440℃,再空冷至室溫,得到金屬體;
步驟2:將步驟1中的金屬體進行回火熱處理,回火溫度為630℃,保溫45min,然后空冷至350℃,然后以17℃/s的速度水冷至180℃,保溫30min,然后空冷至室溫;然后將金屬體放入球磨機中,將溫度增加至350℃,保溫40min,然后粉碎,過200目數得金屬粉末A,然后將金屬粉末A利用噴涂設備噴涂至齒輪箱內表面,厚度為:0.08mm,然后加熱至880℃,保溫3小時,然后空冷至室溫;
步驟3:對齒輪箱內表面的涂層進行熱處理:先進行第一次回火處理,回火溫度為630℃,保溫45min,然后空冷至350℃,然后以17℃/s的速度水冷至180℃,保溫30min,然后空冷至室溫;然后在進行第二次回火處理,以12℃/s的速度將熱至760℃,保溫3小時,然后采用油冷,以20℃/min的速度冷卻至230℃,最后采用風冷,以8℃/s的速度風冷至室溫即可;
在步驟2中將金屬粉末A利用噴涂設備噴涂至齒輪箱內表面之前,齒輪箱內表面先預涂有粘接劑,所述粘接劑的厚度為3mm,所述粘接劑的組分按質量百分比為:氨基甲酸乙酯: 19%,α-亞麻酸: 13%,乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯: 15%,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯: 3.6%,二氧化錳: 3.9%,交聯型丙烯酸酯乳液: 2.9%,納米碳化硅: 3%,氧化鋅: 4%,硫酸鋇:余量;
所述粘接劑的制備方法:將氨基甲酸乙酯、α-亞麻酸、乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二氧化錳、交聯型丙烯酸酯乳液、納米碳化硅、氧化鋅、硫酸鋇放入反應釜中,加熱至98℃,然后以350r/min的速度攪拌40min,然后將溫度降至75℃,保溫3小時,然后空冷至室溫即可。
實施例3
本實施例提供的一種齒輪箱內表面用的耐腐蝕金屬涂層,所述耐腐蝕金屬涂層的成分按質量百分比為:C:0.04%,Mn:0.48%,Cr:12.78%,Ni:6.13%,Mg:0.17%,Mo:0.24%,Co:0.28%,V:0.27%,Ti:0.23%,Na:0.22%,Ga:0.14%,Eu:0.33%,Lu:0.13%,La:0.65%,余量為Fe;
所述耐腐蝕金屬涂層的處理工藝按以下步驟進行:
步驟1:將C、Mn、Cr、Ni、Mg、Mo、Co、V、Ti、Na、Ga、Eu、Lu、La 和Fe放入熔煉爐中,將溫度增加至655℃,保溫2小時,然后再將溫度增加至1560℃,保溫3小時,然后采用風冷,以9℃/s的冷卻速度冷卻至436℃,再空冷至室溫,得到金屬體;
步驟2:將步驟1中的金屬體進行回火熱處理,回火溫度為625℃,保溫36min,然后空冷至340℃,然后以16℃/s的速度水冷至170℃,保溫20min,然后空冷至室溫;然后將金屬體放入球磨機中,將溫度增加至330℃,保溫36min,然后粉碎,過200目數得金屬粉末A,然后將金屬粉末A利用噴涂設備噴涂至齒輪箱內表面,厚度為:0.06mm,然后加熱至870℃,保溫2小時,然后空冷至室溫;
步驟3:對齒輪箱內表面的涂層進行熱處理:先進行第一次回火處理,回火溫度為628℃,保溫33min,然后空冷至340℃,然后以16℃/s的速度水冷至170℃,保溫18min,然后空冷至室溫;然后在進行第二次回火處理,以11℃/s的速度將熱至756℃,保溫2小時,然后采用油冷,以18℃/min的速度冷卻至225℃,最后采用風冷,以7℃/s的速度風冷至室溫即可;
在步驟2中將金屬粉末A利用噴涂設備噴涂至齒輪箱內表面之前,齒輪箱內表面先預涂有粘接劑,所述粘接劑的厚度為2mm,所述粘接劑的組分按質量百分比為:氨基甲酸乙酯:18%,α-亞麻酸:12%,乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯:14%,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:3.5%,二氧化錳:3.8%,交聯型丙烯酸酯乳液:2.8%,納米碳化硅:2%,氧化鋅:3%,硫酸鋇:余量;
所述粘接劑的制備方法:將氨基甲酸乙酯、α-亞麻酸、乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二氧化錳、交聯型丙烯酸酯乳液、納米碳化硅、氧化鋅、硫酸鋇放入反應釜中,加熱至96℃,然后以200r/min的速度攪拌35min,然后將溫度降至72℃,保溫2小時,然后空冷至室溫即可。
這樣以上實施例的技術方案不僅能增加齒輪箱的整體強度,而且提高耐腐蝕和耐高溫的能力,抗氧化能力大大提高,增加其使用壽命,安全可靠,不易脫落,成本低。
以上實施例僅為說明本發明的技術思想,不能以此限定本發明的保護范圍,凡是按照本發明提出的技術思想,在技術方案基礎上所做的任何改動,均落入本發明保護范圍之內。