一种抗氢脆制造技术

本发明专利技术公开了一种抗氢脆

【技术实现步骤摘要】
一种抗氢脆、自润滑的车用轴瓦涂层及制备方法


[0001]本专利技术属于汽车材料
，尤其是涉及一种抗氢脆
、
自润滑的车用轴瓦涂层及制备方法
。

技术介绍

[0002]近年来，为了响应国家“碳达峰
、
碳中和”号召，践行“绿色出行”理念，众多车企将目光瞄准新能源市场
。
氢能源汽车，可深度脱碳降碳
、
降低汽车对石油的依赖性
。
氢能源汽车主要分成两大技术路线，一是氢燃料电池，依靠电堆中的氢气与氧气发生电化学反应，产生电能驱动
。
但是受储氢系统技术
、
成本
、
寿命和可靠性诸多因素的制约，目前氢燃料电池汽车还未市场化运行；另一条技术路线就是氢内燃机，保留传统内燃机的主要架构和系统，增加了氢气喷射系统，此技术路线不需要重新架构产业链，技术实现的难度和成本投入远小于氢燃料电池
。
[0003]氢内然机在实现“零碳排放，近零污染”的同时，也会随之带来一些问题：由于氢燃烧后会产生水，水会造成机油的乳化，并且与汽油
、
柴油相比，氢没有任何润滑效果，造成零件之间干摩擦，另外未燃烧充分的氢渗入发动机部件，将导致氢脆，因此氢内燃机对发动机零件，尤其是摩擦零件提出了更高的要求
。
[0004]轴瓦是发动机中的一种摩擦部件，既承担着保护轴与座孔之间的摩擦，同时又要传递轴的运动载荷
。
正常工作中，轴瓦与轴之间要求有一层很薄的油膜，使轴瓦和轴表面分开而不直接接触，减小摩擦损失和表面磨损
。
而对于氢内燃机，机油的乳化会恶化轴瓦的润滑环境，加之氢渗入的影响，就要求轴瓦本身除了具备足够的强度
、
耐高温能力和自润滑能力外，还要具备抗氢脆的能力
。
传统的轴瓦一般采用双金属，第一层采用低碳钢板作为钢背，第二层是在钢背上通过轧制或者烧结的方式附着一层合金层，比较常见的合金层有铝锡合金或者铜基合金，为了提高轴瓦的耐磨性，现有技术公开了在合金层基础上添加自润滑涂层的技术方案
。
例如，公开号
CN104879385A
的中国专利申请公开了一种含二硫化钼涂层及其应用于轴瓦喷涂的工艺，所述涂层的材料组份按重量份计为聚四氟乙稀3％
、
二硫化钼8％
、
三氧化二铁2％
、
碳化硅陶瓷4％
、
石墨4％
、
锌粉
0.2
％
、
环氧树脂
35
％
、
余量为二甲基乙酰胺，本专利技术公开的工艺包括清洗抛光
、
一次烘干
、
一次超声波去油
、
二次烘干
、
二次超声波去油
、
三次烘干
、
喷砂
、
一次喷涂
、
二次喷涂
、
加热固化和检验分装步骤，该专利技术方案通过涂层材料和喷涂工艺的结合，使涂层与轴瓦合金层的粘合性显著提高，涂层均匀度更好，涂层不易脱落，产品合格率高
。
但是，该技术方案中的自润滑涂层不具备抗氢脆能力，不适用氢内然机
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的第一个技术问题是提供一种抗氢脆
、
自润滑的车用轴瓦涂层
。
[0006]本专利技术要解决的第二个技术问题是提供一种抗氢脆
、
自润滑的车用轴瓦涂层的制备方法
。
[0007]为解决上述第一个技术问题，专利技术采用如下的技术方案：
[0008]一种抗氢脆
、
自润滑的车用轴瓦涂层，包括如下重量份数的原料：
[0009][0010][0011]作为一种实施方式，所述石墨碳粉和
MoS2粉
D90
为3‑5μ
m
；所述
NiCoCr
粉
、BN
粉
、NiAl
粉和
WS2粉
D90
为2‑
10
μ
m。
[0012]为解决上述第二个技术问题，专利技术采用如下的技术方案：
[0013]一种抗氢脆
、
自润滑的车用轴瓦涂层的制备方法，包括如下步骤：
[0014]S1
：将
55
‑
65
份
NiCoCr
粉
、3
‑5份
BN
粉
、12
‑
16
份
NiAl
粉
、1
‑
22
份
WS2粉
、6
‑8份石墨碳粉末和2‑5份
MoS2粉加入无水乙醇中搅拌成糊状浆料，再将浆料加入到混料机进行球磨混料，得到混合细浆料；
[0015]S2
：向混合细浆料加入粘结剂，然后装入加热反应釜中继续混合搅拌，混合搅拌期间加入去离子水，使浆料保持良好的流动性即可，然后将浆料泵入喷雾干燥机进行喷雾干燥造粒，制得颗粒；
[0016]S3
：将步骤
S2
制得的颗粒置于烧结炉中烧结，烧结期间有氩气保护气氛；
[0017]S4
：烧结后用破碎机破碎，再用筛网筛分获得喷涂粉末；
[0018]S5
：选用
st12
钢背
+AlSn
合金层复合的轴瓦作为基体；将基体进行机械抛光，置于丙酮中超声波清洗，然后烘干；
[0019]S6
：将轴瓦基体进行预热，使基体表面温度控制在
80
‑
130℃
；
[0020]S7
：将步骤
S4
制得的喷涂粉末喷涂到轴瓦基体合金层表面，形成涂层；
[0021]S8
：将喷涂后的轴瓦放到加热炉中加热，保温，然后取出自然冷却至常温
。
[0022]作为一种实施方式，步骤
S1
中，所述无水乙醇和原料的体积重量比为
0.8
‑
1ml/g。
[0023]作为一种实施方式，步骤
S1
中，所述球磨使用
Al2O3球
。
[0024]作为一种实施方式，步骤
S1
中，所述球磨混料的时间为
40
‑
60
分钟
。
[0025]作为一种实施方式，步骤
S2
中，所述粘结剂的添加量为1‑3份
。
[0026]作为一种实施方式，步骤
S2
中，所述去离子水的添加量为
0.4
‑
0.8ml/g。
[0027]作为一种实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种抗氢脆
、
自润滑的车用轴瓦涂层，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
2.
根据权利要求1所述抗氢脆
、
自润滑的车用轴瓦涂层，其特征在于：所述石墨碳粉和
MoS2粉
D90
为3‑5μ
m
；所述
NiCoCr
粉
、BN
粉
、NiAl
粉和
WS2粉
D90
为2‑
10
μ
m。3.
如权利要求1‑2中任一所述抗氢脆
、
自润滑的车用轴瓦涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1
：将
55
‑
65
份
NiCoCr
粉
、3
‑5份
BN
粉
、12
‑
16
份
NiAl
粉
、1
‑
22
份
WS2粉
、6
‑8份石墨碳粉末和2‑5份
MoS2粉加入无水乙醇中搅拌成糊状浆料，再将浆料加入到混料机进行球磨混料，得到混合细浆料；
S2
：向混合细浆料加入粘结剂，然后装入加热反应釜中继续混合搅拌，混合搅拌期间加入去离子水，然后将浆料泵入喷雾干燥机进行喷雾干燥造粒，制得颗粒；
S3
：将步骤
S2
制得的颗粒置于烧结炉中烧结，烧结期间有氩气保护气氛；
S4
：烧结后用破碎机破碎，再用筛网筛分获得喷涂粉末；
S5
：选用
st12
钢背
+AlSn
合金层复合的轴瓦作为基体；将基体进行机械抛光，置于丙酮中超声波清洗，然后烘干；
S6
：将轴瓦基体进行预热，使基体表面温度控制在
80
‑
130℃
；
S7
：将步骤
S4
制得的喷涂粉末喷涂到轴瓦基体合金层表面，形成涂层；
S8
：将喷涂后的轴瓦放到加热炉中加热，保温，然后取出自然冷却至常温
。4.
根据权利要求3所述抗氢脆
、
自润滑的车用轴瓦涂层的制备方法，其特征在于：步骤
S1
中，所述无水乙醇和原料的体积重量比为
0.8
‑
1ml/g
；所述球磨使用

【专利技术属性】
技术研发人员：张薇，常连霞，胡悦，张国政，邵亮，李文平，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：