一种轴承表面自润滑减摩层的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113373490A(43)申请公布日2021.09.10(21)申请号202110630814.3(22)申请日2021.06.07(71)申请人安徽工业大学地址243002安徽省马鞍山市花山区湖东路59号(72)发明人张国涛袁强王孝义张志伟马亮亮史英康(74)专利代理机构合肥金安专利事务所(普通合伙企业)34114代理人金惠贞(51)Int.Cl.C25D9/06(2006.01)C25D7/10(2006.01)C25D5/36(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种轴承表面自润滑减摩层的制备方法(57)摘要本发明涉及一种轴承表面自润滑减摩层的制备方法，属于轴承制造技术领域。本发明所述的自润滑减摩层的材料是硫化亚铁（FeS）。本发明通过采用电化学阳极氧化工艺，在轴承表面沉积一层自润滑减摩层来实现减摩作用。对比常见轴承表面减摩层制备方法，本发明自润滑减摩层的沉积速度快，减摩效果优异，制备方法简单，通过调控工艺参数较易实现自润滑减摩层生成可控，有较好的工业应用前景。本发明的制备方法只需要3～10min时间，即可生成硫化亚铁层，润滑层厚度在5～15μm。CN113373490ACN113373490A权利要求书1/1页1.一种轴承表面自润滑减摩层的制备方法，其特征在于操作步骤如下：（1）用180目、400目、1000目、2000目砂纸依次打磨轴承坯件材料表面，去除表面氧化层；（2）在浓度98%的甲醇溶液中，超声清洗；（3）将轴承坯件材料浸泡于浓度2%的盐酸（HCl）溶液中，进行表面微腐蚀，浸泡时间为1min～3min；（4）对惰性材料电极进行机械打磨，至表面光亮；（5）将电解液放入恒温水浴锅中加热，温度设置为25℃～35℃；（6）使用直流电解设备，将轴承坯件材料接入直流电解设备的阳极，将惰性材料电极固定连接着阴极；将所述阳极和阴极均加入电解液中，开启直流电解设备，调节电流至0.5A～1.5A，沉积时间为3～10min；使轴承坯件材料的表面沉积自润滑减摩层；（7）将表面沉积自润滑减摩层的轴承坯件材料在沸水中，超声清洗，在50℃～70℃的润滑油中浸油处理1h～2h；处理结束，轴承坯件材料表面沉积的自润滑减摩层的厚度为5～15μm，所述自润滑减摩层即硫化亚铁润滑层。2.根据权利要求1所述的一种轴承表面自润滑减摩层的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述轴承坯件材料为高碳铬钢、无铬钢、渗碳钢、不锈钢中的一种。3.根据权利要求1所述的一种轴承表面自润滑减摩层的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，超声清洗条件：超声频率50kHz～100kHz、时间3min、温度20℃～30℃。4.根据权利要求1所述的一种轴承表面自润滑减摩层的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，所述惰性材料为石墨、铂、铅中的一种。5.根据权利要求1所述的一种轴承表面自润滑减摩层的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，所述电解液的配方：每100ml去离子水中添加硫代硫酸钠3～5g、乳酸2～5ml、亚硫酸钠1～3g、硫酸亚铁2～5g、柠檬酸1～2g、硫代乙酰胺0.5～1.5g、还原Fe粉1～2g。6.根据权利要求5所述的一种轴承表面自润滑减摩层的制备方法，其特征在于：所述所述乳酸和亚硫酸钠均为pH值调节剂；所述还原铁粉的粒度为80～100目。7.根据权利要求1所述的一种轴承表面自润滑减摩层的制备方法，其特征在于：步骤（7）中，超声清洗条件：超声频率10kHz～50kHz、时间3～5min。2CN113373490A说明书1/5页一种轴承表面自润滑减摩层的制备方法技术领域[0001]本发明属于轴承的制造技术领域，具体涉及一种在轴承钢铁金属表面生成一层硫化物固体润滑层的制备工艺。背景技术[0002]随着机械传动装备的迅速发展，轴承在航海船舶、深空探测、轨道交通等重要领域承担了举足轻重的作用。在超真空、超高速、高温重载等极端工况下，轴承表面不可避免将发生乏油润滑工况，由此带来异常摩擦磨损现象，影响传动装备的运行精度与寿命。严重故障时甚至导致重大灾害，引发重大人身伤亡事故，给人民群众生产生活造成严重损失。据统计，约80％的零件失效是由于各种形式的磨损造成的，其中轴承作为典型传动装备关键基础件，轴承表面磨损带来的经济损失更是不可估量。如何提高轴承表面的自润滑性能，使其适应复杂的乏油润滑工况，成为当前轴承行业亟待解决的问题。[0003]一种采用低温离子渗硫在钢铁零件表面形成一层FeS润滑薄膜，显著提高了钢铁零件表面的自润滑性能。但渗硫设备昂贵、成本较高，且无法适应复杂表面结构零件渗硫。[0004]在滚动轴承表面进行低温液体渗硫，生产含硫化物固体润滑层，该方法渗硫成本低、渗层均匀，可操作性较