專利名稱：：一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦及其制造方法
技術領域：
：本發明涉及一種鋼鐵冶金領域內連續熱浸鍍鋅生產線中鋅鍋輥子用軸套、軸瓦及其制造方法。該方法還可作為類似服役于鋅或鋅鋁熔液腐蝕環境中相互接觸并存在相x寸運動的部件的加工方法來延長其使用壽命。
背景技術：
：連續熱浸鍍鋅生產線鋅鍋構件包括一根沉沒輥、兩根穩定輥以及裝配于這些輥子兩端的軸承和用于支撐它們的支撐臂，所有這些構件均浸沒于充滿熔融鋅或鋅鋁合金熔液的鋅鍋中，并服役在47(TC左右的工作溫度下。上述軸承由軸套和軸瓦組成，其耐磨性能相對其它構件低，如不及時更換將致使通過沉沒輥和穩定輥的鋼帶振動加大，降低鋼帶表面鍍鋅或鋅鋁層的質量。因此，軸套、軸瓦的壽命決定了生產線停機更換部件的頻率。同樣是在熔融鋅或鋅鋁熔液中服役的沉沒輥和穩定輥其表面通常采用碳化物金屬陶瓷材料制備涂覆層而有效提高了耐磨性能，相對于經過這些輥子表面的鋼帶，碳化物金屬陶瓷材料制備的涂層硬度更高，而考慮更多的是如何添加其它元素來提高涂層的抗熔融鋅或鋅鋁的腐蝕性能，防止涂層表面硬質金屬間化合物形成導致浸鍍鋼帶表面質量的下降。軸套、軸瓦作為一對摩擦副，在承受熔融鋅或鋅鋁腐蝕的同時，還需要承受輥子對它的作用力，更容易產生嚴重磨損。目前，國內很多鋼鐵企業直接使用耐鋅或鋅鋁熔液腐蝕的不銹鋼加工的軸套、軸瓦，壽命約為7天。也有部分企業使用進口的用鈷基合金整體離心鑄造而成的軸套、軸瓦，壽命可達14-21天，但價格高昂。為提高軸套、軸瓦的使用壽命，開始出現在軸套、軸瓦的工作表面覆蓋強化層的技術。如中國專利00123692.公開了一種自熔性合金粉末的噴涂材料，將該材料噴涂在軸套、軸瓦表面形成涂層，來提高軸套、軸瓦的壽命。但該方法不利于厚涂層的制備，受沉積效率的影響，噴涂過程中浪費的原材料較高
發明內容本發明提供一種改進的軸套、軸瓦及其制造方法，目的在于克服上述現有技術中存在的缺陷，使軸套、軸瓦具有穩定的耐腐蝕和耐磨損性能，提高其使用壽命，且成本相對低廉。實現本發明目的的鋅鍋輥子用軸套、軸瓦制造方法的技術方案是步驟一、采用耐鋅或鋅鋁熔液腐蝕性能優良的不銹鋼材料加工軸套與軸瓦，軸套內圓面保留與沉沒輥、穩定輥兩端軸安裝時所需的過盈配合公差，軸套與軸瓦配合面分別加工保留用于制備表面強化層的余量；步驟二、采用氧-燃氣噴焊或等離子噴焊或激光熔覆方法，將強化層材料噴焊或熔覆在軸套、軸瓦表面，從而制備表面強化層，上述強化層材料為鈷基或鎳基線材或粉末；步驟三、將軸套、軸瓦整體置于大氣或保護氣氛或真空熱處理爐中進行后熱處理；步驟四、將軸套、軸瓦經車削和磨削加工至設備所需尺寸和表面光潔度。步驟二中所述的氧-燃氣噴焊方法為乙炔或丙垸噴焊。步驟二中所述鈷基材料的化學成分組成為0.06-1.8%C、8-30%Cr、1.0-3.5%Si、0-9%W、1.5-3.0%Fe、1.0-30%Mo、1.5-3.0o/oNi、其它為Co，上述化學成分組成是按照重量百分比計算。步驟二中所述鎳基材料的化學成分組成為0.03-0.8%C、4.0-16%Cr、3.2-4.0%Si、0-3.0%W、1.2-15%Fe、0.1-33.0%Mo、0-3.5%B，其它為Ni，上述化學成分組成是按照重量百分比計算。通過步驟二制備的表面強化層的厚度為2.0-5.0mm，優選為3.0-4.5mm。步驟三中所述的熱處理溫度范圍為400-90(TC，處理時間為1-10小時，優選熱處理溫度500-800'C，處理時間l-5小時。依據上述方法制造的一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦，其技術方案是一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦，其基體為耐鋅或鋅鋁熔液腐蝕的不銹鋼材料，軸套、軸瓦配合面有表面強化層，該表面強化層是采用氧-燃氣噴焊或等離子噴焊或激光熔覆方法，將強化層材料噴焊或熔覆在軸套、軸瓦表面而形成的，強化層材料為鈷基或鎳基線材或粉末。上述的鈷基材料的化學成分組成為0.06-1.8%C、8-30%Cr、1.0-3.5%Si、0-9%W、1.5-3.0%Fe、1.0-30%Mo、1.5-3.0%Ni、其它為Co,上述化學成分組成是按照重量百分比計算。上述的鎳基材料的化學成分組成為0.03-0.8%C、4.0-16%Cr、3.2-4.0o/oSi、0-3.0%W、1.2-15%Fe、0-33.0%Mo、0-3.5%B，其它為Ni，上述化學成分組成是按照重量百分比計算。上述的表面強化層的厚度為2.0-5.0mm，優選為3.0-4.5mm。本發明的有益效果在于由于軸套、軸瓦的工作面上覆蓋有一層用鈷基或鎳基制備的表面強化層，將大大提高其耐腐蝕和耐磨損性能，其壽命遠高于不銹鋼為材料的軸套、軸瓦，達到甚至超過用鈷基合金整體離心鑄造的軸套、軸瓦；本發明的表面強化層是通過噴焊或激光熔覆方法與軸套、軸瓦的基體結合，可適用于厚涂層的制備，并且不易脫落。本發明將直接降低企業50%的使用成本，如考慮停機換件頻率的減少，將更大幅度降低企業的生產成本。具體實施方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。實施例中對Co基和Ni基合金分別選用了如表1和表2所列的三種組分表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2Ni基合金化學組分<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例方案如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>經上述實施例處理的軸套、軸瓦，在連續熱浸鍍鋅機組上試驗表明，所得到的軸套、軸瓦壽命均達到不銹鋼為材料的壽命的3-5倍。本發明還可以作為其它服役于鋅或鋅鋁熔液腐蝕環境中相互接觸并存在相對運動部件的加工，從而達到延長使用壽命的目的。權利要求1、一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦制造方法，其特征在于包括以下步驟步驟一、采用耐鋅或鋅鋁熔液腐蝕性能優良的不銹鋼材料加工軸套與軸瓦，軸套內圓面保留與沉沒輥、穩定輥兩端軸安裝時所需的過盈配合公差，軸套與軸瓦配合面分別加工保留用于制備表面強化層的余量；步驟二、采用氧-燃氣噴焊、等離子噴焊或激光熔覆方法，將強化層材料噴焊或熔覆在軸套、軸瓦表面，從而制備表面強化層，上述強化層材料為鈷基或鎳基線材或粉末；步驟三、將軸套、軸瓦整體置于大氣或保護氣氛或真空熱處理爐中進行后熱處理；步驟四、將軸套、軸瓦經車削和磨削加工至設備所需尺寸和表面光潔度。2、根據權利要求1所述的一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦制造方法，其特征在于所述鈷基材料的化學成分組成為0.06-1.8°/。C、8-30%Cr、1.0-3.5%Si、0-9%W、1.5-3.0%Fe、1.0-30%Mo、1.5-3.0%Ni、其它為Co，上述化學成分組成按重量百分比計算。3、根據權利要求1所述的一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦制造方法，其特征在于所述鎳基材料的化學成分組成為0.03-0.8%C、4.0-16%Cr、3.2-4.0%Si、0-3.0%W、1.2-15%Fe、0-33.0%Mo、0-3.5%B，其它為Ni,上述化學成分組成按重量百分比計算。4、根據權利要求2或3所述的一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦制造方法，其特征在于制備的表面強化層的厚度為2.0-5.0mm，優選為3.0-4.5mm。5、根據權利要求1所述的一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦制造方法，其特征在于.*所述的熱處理溫度范圍為400-90(TC,處理時間為1-10小時。6、根據權利要求5所述的一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦制造方法，其特征在于所述的熱處理溫度范圍為500-80(TC，處理時間為l-5小時。7、根據權利要求1的方法制造的一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦，其基體為耐鋅或鋅鋁溶液腐蝕的不銹鋼材料，其特征在于軸套、軸瓦配合面有表面強化層，該表面強化層是釆用氧-燃氣噴焊或等離子噴焊或激光熔覆方法，將強化層材料噴焊或熔覆在軸套、軸瓦表面而形成的，強化層材料為鈷基或鎳基線材或粉末。8、根據權利要求7所述的一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦，其特征在于所述的鈷基材料的化學成分組成為0.06-1.8%C、8-30%Cr、1.0-3.5%Si、0-9%W、1.5-3.0%Fe、1.0-30%Mo、1.5-3.0%Ni、其它為Co，上述化學成分組成按重量百分比計算。9、根據權利要求7所述的一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦，其特征在于所述的鎳基材料的化學成分組成為0.03-0.8%C、4.0-16%Cr、3.2-4.0%Si、0-3.0%W、1.2-15%Fe、0-33.0%Mo、0-3.5%B，其它為Ni，上述化學成分組成按重量百分比計算。10、根據權利要求8或9所述的一種鋅鍋輥子用軸套、軸瓦，其特征在于所述的表面強化層的厚度為2.0-5.0mm，優選為3.0-4.5mm。全文摘要本發明涉及一種鋼鐵冶金領域內連續熱浸鍍鋅生產線中鋅鍋輥子用軸套、軸瓦及其制造方法，采用氧-燃氣噴焊或等離子噴焊或激光熔覆方法，將鈷基或鎳基線材或粉末噴焊或熔覆在軸套、軸瓦的配合面形成厚度為2-5mm表面強化層。本發明方法制造的軸套、軸瓦，大大提高了耐鋅或鋅鋁腐蝕和耐磨損性能，并且結合性能好，不易脫落，延長了其使用壽命。該方法可適用于厚涂層的制備，并且簡單方便，成本較低，可直接降低企業的使用成本和生產成本。該方法還可作為類似服役于鋅或鋅鋁熔液腐蝕環境中相互接觸并存在相對運動的部件的加工方法來延長其使用壽命。文檔編號F16C33/12GK101117978SQ20071003008公開日2008年2月6日申請日期2007年9月4日優先權日2007年9月4日發明者昊鄧申請人:廣州市銳優表面科技有限公司