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在不少人心目中,，認(rèn)為機(jī)械零部件的硬度愈高，就愈耐磨,；認(rèn)為要提高耐磨性能，就必須提高硬度,；認(rèn)為要提高硬度只有,，一，整體更換,，采用硬度更高的機(jī)械材料,，二，進(jìn)行零部件物理性能處理,，提高其表面硬度,。硬度幾乎成為耐磨性能的標(biāo)志。這樣的看法其實(shí)是不全面的,。眾所周知的,，巴氏耐磨合金就是一個(gè)明顯的例外。但是由于巴氏合金的工藝操作比較復(fù)雜,，質(zhì)量控制相對(duì)困難,，而且耐磨性能也不夠突出,，因此采用范圍不廣。現(xiàn)代高分子復(fù)合材料及其成型工藝的出現(xiàn),，開(kāi)始在扭轉(zhuǎn)形勢(shì),。! p& T7 y+ g/ ~/ \/ H2 p4 \- O
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高分子復(fù)合材料之所以能驚人地提高機(jī)械耐磨性，主要原因有四：
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" ~: ]( v1 N1 V+ Z; r1,，高分子復(fù)合材料整體的硬度不高,，但在軟基體中，配置有剛玉粉,，氮化硼,，金剛砂等硬質(zhì)點(diǎn)，其硬度高出銅,，鐵,，鋼，鈦合金等若干倍,。因此具備很高的耐磨性,。 . j. h. ?, L0 w E3 n7 N
! n3 O5 P$ c/ z- V2，高分子復(fù)合材料工作面在滑動(dòng)中,，形成轉(zhuǎn)移膜,，將其摩擦對(duì)方表面的微觀粗糙度，填平補(bǔ)齊,，同時(shí)進(jìn)行拋光,，因而起到了雙重保護(hù)作用，使對(duì)方另部件極少磨損,。導(dǎo)致摩擦副雙方使用壽命同時(shí)提高,。
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! i7 v: {7 A0 f% o3，高分子復(fù)合材料中配置有固體潤(rùn)滑劑,，可以在不需要大量給油的情況下,，成倍地降低摩擦系數(shù)，摩擦阻力,。從而減少磨損,。同時(shí)在短期缺油的情況下，克服拉傷,，腐蝕,，生銹。; C' P4 O* f( z% w5 _9 Q( E3 ]
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4,，采用高分子復(fù)合材料修理機(jī)械時(shí),，可在零部件加工后，或組裝狀態(tài)下，直接以另部件為模型,，涂層成型,，獲得一般靠精加工成型,，難以達(dá)到的配合精度和組裝精度,，如軸套之間的同心度，接觸面的密合度等可以接近100%等,。事實(shí)上,，提高精密度已是大多數(shù)現(xiàn)代機(jī)械降低機(jī)械磨損的關(guān)鍵和方向。3 U/ { e3 G, e' I
Y1 P# `; A A0 c* y M( h1 f可見(jiàn),，采用以柔克剛,，剛?cè)岵?jì)，并能保護(hù)對(duì)磨件的復(fù)合材料和工藝,，較之采用以硬碰硬,，以犧牲對(duì)磨件為條件的高硬度傳統(tǒng)金屬和硬化處理工藝，要優(yōu)越得多,。而且這一成果是在大幅度簡(jiǎn)化工藝,，提高效率降低成本的條件下取得的。
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例如：,，鐵路系統(tǒng)發(fā)展的DP型涂料與其他修理材料,，在M2000型試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定的性能對(duì)比數(shù)據(jù)如下： ) s2 E- B g, W. S( P; q
測(cè)定條件： 1， 軸壓 500 N,， 2,， 轉(zhuǎn)速 400 rpm， 3,， 滴油潤(rùn)滑,。
4 o9 P( ]& g) v. S b| 試塊材料 | 試驗(yàn)時(shí)間分腫 | 摩擦系數(shù) | 磨痕寬度 mm | 溫度 0C | 磨損率 mm3/KM | 狀態(tài) | | DP涂料 | 1440 | 0.008 | 3.3 | 40 | 0.005 | 良好 | | 青銅 | 3 | 0.2 | 7.5 | 120 | | 不正常 | | 鑄鐵 | 5 | 0.09 | | 110 | | 開(kāi)始啃傷 | | 貨車用耐磨合金 | 25 | 0.008 | 5 | 35 | 0.036 | 良好 |
+ ^- @( P6 {+ N0 U# N1 V可見(jiàn)四種材料在測(cè)定的摩擦磨損性能上，耐磨合金,，DP涂料要好的多,。巴氏耐磨合金和DP涂料的減磨性能相似，而在耐磨性能上,，后者較前者要高7倍,。在實(shí)際應(yīng)用中，如橡膠廠的煉膠機(jī)的軋輥軸承,，材質(zhì)原設(shè)計(jì)為青銅,。用多個(gè)穩(wěn)釘固定在軸箱體上,以免在輥碾力下松動(dòng)。工作軸壓44噸,，軸頸為￠250 × 200mm.,。在采用復(fù)合涂層技術(shù)修理時(shí),不用銅瓦，直接在軸箱體上涂層，也無(wú)需穩(wěn)釘,。經(jīng)過(guò)四個(gè)月,，雙班運(yùn)行后檢查，幾乎量不出磨損來(lái),。
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2 w7 z* h2 U$ Y( l0 y+ ?DP型涂料不僅本身耐磨,，還能保護(hù)其對(duì)磨件，極少磨損,，并避免拉傷,。例如，離心式給水泵平衡輪的材料是昂貴的特殊鑄銅與鑄鐵體形成摩擦副,，每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)上千,。由于在高速起動(dòng)下承受很大的沖擊力，一般壽命只半年,，有的幾天就啃傷,，平衡輪報(bào)廢，,。采用精密化技術(shù)不僅可以把啃傷的平衡輪修復(fù)使用,，壽命還較新輪提高三倍。又如,，同一臺(tái)鐵路機(jī)車,，幾個(gè)軸箱的滑動(dòng)面分別與鑄鐵和涂層的游動(dòng)鈑形成摩擦副，運(yùn)行時(shí)由于缺油,。前者嚴(yán)重拉傷,，而后者則全部光滑如初。, o, `9 W% I' X" T) {
4 n! u, a' P) H9 v( g* z復(fù)合材料涂層工藝是以粘結(jié)技術(shù)為基礎(chǔ),，大量精簡(jiǎn)傳統(tǒng)修理工序,，只要用刮刀將糊狀的復(fù)合材料抹到清洗過(guò)的工件缺陷部位，將其填平補(bǔ)齊,，然后放入涂有脫模劑的專用工裝中【簡(jiǎn)單平面修復(fù),，可僅用一塊定位平板。單件修理時(shí),，可以直接用與之配對(duì)的工件為工裝】調(diào)整定位,，抹凈擠出來(lái)的余料，在一定溫度下,，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,，表面涂層固化與基體結(jié)合成型，即可投入使用,。也就是說(shuō),，精密化工藝不焊,，不用機(jī)床加工，不用鉗工鑲配,，以一步到位的修理模式,，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的，以焊接為基礎(chǔ)的,，三階段修理模式 【先補(bǔ)焊,，調(diào)直，熱處理,，然后送平臺(tái)畫(huà)線,，再一個(gè)面，一個(gè)面地機(jī)械加工成形,，最后還要靠鉗工刮研鑲配來(lái)滿足組裝精度要求】。工藝簡(jiǎn)化,，效率提高,，在巴氏合金技術(shù)的基礎(chǔ)上又跨進(jìn)了一大步。 & C; ^6 p, p2 r+ `
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無(wú)論是在技術(shù)上,，安全上,，效率上，經(jīng)濟(jì)效益上,，以柔克剛,，剛?cè)岵?jì)的高分子耐磨減磨材料和工藝，都具備了大量推廣的價(jià)值和可行性,。同時(shí)完全符合十一五發(fā)展方向,。高分子復(fù)合材料涂層技術(shù)曾獲得鐵道部鑒定，批準(zhǔn)在蒸汽機(jī)車上推廣使用�,，F(xiàn)在正醞釀在提速貨車上推廣,。事實(shí)上，宇航,，煤礦,，船舶，機(jī)床,，水利等工業(yè)中,，也在不同的產(chǎn)品上，以不同的名稱,，配方,，工藝開(kāi)發(fā)推廣著。既有共性的理論基礎(chǔ),，也有個(gè)性的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),，可供廣大機(jī)械工業(yè)，開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新的借鑒。4 F9 K2 R, V8 G+ N$ q
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復(fù)合涂料的比重在2左右,，約為巴氏合金的1/4.因此,，消耗量小成本低。采用涂復(fù)工裝后不需要機(jī)床加工,，精度高,。磨損率為巴氏合金的1/7。
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磨擦副的磨損狀態(tài)與磨損機(jī)理形成的要素而已”所以設(shè)計(jì)好磨擦副是最關(guān)鍵的,。4 H" X! `! }0 W' h) d- E; X4 a7 O
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發(fā)表于 2014-4-17 08:47:48
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