一种提高轴瓦涂层结合强度的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种提高轴瓦涂层结合强度的处理方法，将PVD涂覆后的轴瓦置于匀化稳横磁场中，对于置于匀化稳横磁场内的所述轴瓦以间歇方式施加电流以处理所述轴瓦。本发明专利技术提供的提高轴瓦涂层结合强度的处理方法，其操作简单，可提高PVD涂层与轴瓦基体之间的结合强度，降低PVD涂层的内应力，提高轴瓦的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高轴瓦涂层结合强度的处理方法。
技术介绍
轴瓦是滑动轴承家族属性的重要成员之一，是各种汽油、柴油发动机必需的滑动轴承，是发动机中易损的关键零件。轴瓦的优劣直接关系到发动机的整体性能。为了提高轴瓦的减磨性、耐磨性、耐腐蚀性、顺应性、磨合性、抗咬合性、抗疲劳强度、抗压强度、抗压强度和承载能力等，一般要在轴瓦表面涂镀减磨层，如PVD减磨层，从而提高轴瓦的工作性能，延长使用寿命，使发动机高性能运行。目前发动机中轴瓦主要采用钢背-合金的双金属材料。钢背可以为轴瓦提供必要的强度，合金材料可以增加轴瓦的耐磨性和抗磨性。近年来，新的表面处理技术层出不穷，物理气象沉积(PVD)是其中发展较为迅速，应用较为广泛的一类表面涂覆新技术。使用PVD技术为轴瓦涂覆的AlSnCu合金涂层，具有减磨性、耐磨性和化学稳定性。因而PVD技术涂层已广泛应用于发动机轴瓦涂覆层加工领域。但是由于PVD工艺较低的沉积温度，使得此法制备的AlSnCu(厚度(0.1-0.28mm)，其中Sn(17％-22％)，Cu(0.7％-1.3％)，Al(其余))合金涂层与基体的结合强度较弱。由于涂层与基体结合力不够，在发动机高速转动时，经常会发生早期脱落等破坏现象。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种提高轴瓦涂层结合强度的处理方法，可提高轴瓦PVD涂层与基体的结合强度，降低轴瓦PVD涂层的内应力。针对本专利技术的目的，本专利技术提供的技术方案是：一种提高轴瓦涂层结合强度的处理方法，将PVD涂覆后的轴瓦置于匀化稳横磁场中，对于置于匀化稳横磁场内的所述轴瓦以间歇方式施加电流以处理所述轴瓦。在其中的一些实施方式中，所述匀化稳横磁场的感应强度为0.2～1T，磁场频率为0.1～25Hz。在其中的一些实施方式中，所述电流的电流密度为80～85安培/平方厘米。在其中的一些实施方式中，所述轴瓦在所述匀化稳横磁场中的处理时间为50～200s。在其中的一些实施方式中，所述匀化稳横磁场由两个永磁体产生，所述两个永磁体磁性相反且它们中间具有间距，所述轴瓦置于所述间距内进行处理。相对于现有技术中的方案，本专利技术的优点是：1、采用本专利技术的技术方案，该方法操作简单，可提高轴瓦PVD涂层与基体的结合强度，降低轴瓦PVD涂层的内应力，使PVD涂层表面更加均匀，降低涂层摩擦系数，提高轴瓦的使用寿命；2、采用本专利技术的技术方案，该处理方法，不需要热处理、表面处理，不改变零件的尺寸，避免了对原零件尺寸精度的影响，可以显著提高零件的使用寿命，处理效率高且成本低具体实施方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本专利技术而不限于限制本专利技术的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例1取PVD涂层厚度为0.187mm的轴瓦置于匀化稳横磁场中，磁场的感应强度为0.2T，磁场频率为0.1Hz，对置于匀化稳横磁场内的轴瓦以间歇方式施加电流处理轴瓦，电流的电流密度为80安培/平方厘米，处理时间为50s。实施例2取PVD涂层厚度为0.189mm的轴瓦置于匀化稳横磁场中，磁场的感应强度为1T，磁场频率为25Hz，对置于匀化稳横磁场内的轴瓦以间歇方式施加电流处理轴瓦，电流的电流密度为85安培/平方厘米，处理时间为200s。实施例3取PVD涂层厚度为0.162mm的轴瓦置于匀化稳横磁场中，磁场的感应强度为0.5T，磁场频率为10Hz，对置于匀化稳横磁场内的轴瓦以间歇方式施加电流处理轴瓦，电流的电流密度为82安培/平方厘米，处理时间为100s。实施例4取PVD涂层厚度为0.2mm的轴瓦置于匀化稳横磁场中，磁场的感应强度为0.3T，磁场频率为5Hz，对置于匀化稳横磁场内的轴瓦以间歇方式施加电流处理轴瓦，电流的电流密度为83安培/平方厘米，处理时间为150s。实施例5取PVD涂层厚度为0.153mm的轴瓦置于匀化稳横磁场中，磁场的感应强度为0.6T，磁场频率为8Hz，对置于匀化稳横磁场内的轴瓦以间歇方式施加电流处理轴瓦，电流的电流密度为84安培/平方厘米，处理时间为180s。实施例6取PVD涂层厚度为0.16mm的轴瓦置于匀化稳横磁场中，磁场的感应强度为0.7T，磁场频率为12Hz，对置于匀化稳横磁场内的轴瓦以间歇方式施加电流处理轴瓦，电流的电流密度为81安培/平方厘米，处理时间为190s。实施例7取PVD涂层厚度为0.231mm的轴瓦置于匀化稳横磁场中，磁场的感应强度为0.3T，磁场频率为15Hz，对置于匀化稳横磁场内的轴瓦以间歇方式施加电流处理轴瓦，电流的电流密度为81安培/平方厘米，处理时间为170s。实施例8取PVD涂层厚度为0.179mm的轴瓦置于匀化稳横磁场中，磁场的感应强度为0.9T，磁场频率为18Hz，对置于匀化稳横磁场内的轴瓦以间歇方式施加电流处理轴瓦，电流的电流密度为81安培/平方厘米，处理时间为170s。实施例9取PVD涂层厚度为0.159mm的轴瓦置于匀化稳横磁场中，磁场的感应强度为0.4T，磁场频率为6Hz，对置于匀化稳横磁场内的轴瓦以间歇方式施加电流处理轴瓦，电流的电流密度为80安培/平方厘米，处理时间为100s。实施例10取PVD涂层厚度为0.195mm的轴瓦置于匀化稳横磁场中，磁场的感应强度为0.5T，磁场频率为10Hz，对置于匀化稳横磁场内的轴瓦以间歇方式施加电流处理轴瓦，电流的电流密度为80安培/平方厘米，处理时间为100s。(1)PVD涂层与基体结合强度测试将实施例1-10匀化稳横磁场处理后的轴瓦，采用划痕法检测涂层检测强度。通过对轴瓦涂层施加70N的作用力，检测头以3S/mm的速度滑动，通过显微镜观察涂层开始剥落位置，换算涂层的结合强度。检测结果如下表1：表1PVD涂层与基体结合强度(Mpa)实施例处理前结合强度处理后结合强度结合强度提高值13150192397031354701643550155537017655701573663.527.58557015929613210537017结果表明，经纳米匀化后的轴瓦PVD涂层与轴瓦基体的结合强度至少增加15MPa以上。(2)PVD涂层内应力测试将实施例1-10匀化稳横磁场处理后的轴瓦，使用X射线衍射法进行内应力检测。前后各取3个点，纳米匀化前后检测的点尽量接近。检验结果如下表2：表2处理前后PVD涂层内应力变化(Mpa)结果表明，经纳米匀化后的轴瓦PVD涂层内应力普遍提高25％以上。上述实例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人员能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高轴瓦涂层结合强度的处理方法，其特征在于：将PVD涂覆后的轴瓦置于匀化稳横磁场中，对于置于匀化稳横磁场内的所述轴瓦以间歇方式施加电流以处理所述轴瓦。

【技术特征摘要】
1.一种提高轴瓦涂层结合强度的处理方法，其特征在于：将PVD涂覆后的轴瓦置于匀化稳横磁场中，对于置于匀化稳横磁场内的所述轴瓦以间歇方式施加电流以处理所述轴瓦。2.根据权利要求1所述的提高轴瓦涂层结合强度的处理方法，其特征在于：所述匀化稳横磁场的感应强度为0.2～1T，磁场频率为0.1～25Hz。3.根据权利要求1所述的提高轴瓦涂层结合强度的处理方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑郧，陈谦，朱泉，
申请(专利权)人：张家港清研再制造产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32