本發(fā)明涉及一種微型軸,具體涉及一種微型軸及其制作方法。
背景技術(shù):
微型軸在很多行業(yè)中都會(huì)用到,其尺寸相對(duì)較小,精度高,根據(jù)軸的承載情況,微型軸可分為:①轉(zhuǎn)軸,工作時(shí)既承受彎矩又承受扭矩,是機(jī)械中最常見(jiàn)的軸,如各種減速器中的軸等;②心軸,用來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件只承受彎矩而不傳遞扭矩,有些心軸轉(zhuǎn)動(dòng),如鐵路車輛的軸等,有些心軸則不轉(zhuǎn)動(dòng),如支承滑輪的軸等;③傳動(dòng)軸,主要用來(lái)傳遞扭矩而不承受彎矩,如起重機(jī)移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的長(zhǎng)光軸、汽車的驅(qū)動(dòng)軸等。
微型軸的材料主要采用碳素鋼或合金鋼,也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵等。微型軸在使用時(shí),良好的耐磨性是使其具備耐用性的必要性能之一;而微型軸在工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量必須及時(shí)散發(fā)出去,以使得微型軸不會(huì)影響其所在裝置的工作性能,因此良好的散熱性能也是應(yīng)用所需要的;此外,在微型軸的使用過(guò)程中,尤其是球微型軸承的使用中,其失效的重要因素之一是由灰塵、臟物、碎屑、潤(rùn)滑油產(chǎn)生的污染以及對(duì)微型軸的腐蝕,這就要求微型軸需要具備優(yōu)良的耐腐蝕性和抗氧化性。
如何提高微型軸的耐磨性、散熱性能以及如何保護(hù)微型軸免于各種污染和腐蝕是本領(lǐng)域中需要解決的重要技術(shù)問(wèn)題。
公開(kāi)號(hào)為CN 105483697 A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種微型軸,該微型軸包括軸體,軸體上制備有復(fù)合涂層,所述復(fù)合涂層由內(nèi)層的激光熔覆涂層和外層的熱噴涂涂層構(gòu)成,其中,所述激光熔覆涂層是金屬硅化物合金涂層,其化學(xué)成分為:18~30wt%的Cr;38~65wt%的Ni;5~25wt%的Si;以及總量不大于12wt%的Al元素、Re元素(錸元素)以及稀土元素中的一種或幾種,其中Re元素的摻入量為0.2~2wt%,稀土元素的摻入量為0.3~3wt%;所述熱噴涂涂層的化學(xué)成分為:15~25wt%的石墨,70~80wt%的Ni,以及5~10wt%的納米TiO2顆粒。
通過(guò)在軸體外設(shè)置復(fù)合涂層雖然可以在一定程度上提高微型軸的耐磨性、散熱性以及抗腐蝕性,但也增加了軸體的制備難度,并且復(fù)合涂層與軸體之間的粘合是否穩(wěn)定堅(jiān)固也是需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題,倘若復(fù)合涂層與軸體之間的聯(lián)結(jié)度較弱,微型軸在使用過(guò)程中復(fù)合涂層容易脫落,難以對(duì)軸體起到應(yīng)有的保護(hù)作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種微型軸,該微型軸具有優(yōu)良的耐磨性、導(dǎo)熱性以及耐腐蝕性。
一種微型軸,包括軸體,按質(zhì)量百分比計(jì),所述軸體的成分為:碳1~1.5%,鉬0.7~1.2%,釔0.3~0.5%,錫0.3~0.5%,納米陶瓷粉末6~8%,釩0.2~0.5%,鎢0.7~1.2%,鋅10~13%,鎂1.7~2%,銅8~10%,鋁3~4%,硫0.01~0.03%,磷0.01~0.02%,鉻4~6%,錳12~14%,硫酸鋇0.7~0.8%,鎳1~2%,硅0.3~0.4%,鎘0.3~0.5%,鍶0.3~0.5%,銫0.4~0.6%,余量為鐵。
本發(fā)明的軸體配方合理,配方中,碳、錳和硅能使微型軸具有較高的硬度,且鎢以及高含量的錳還使得微型軸具有優(yōu)良的耐磨性;鎳與銅、鉻協(xié)同能使軸體具有優(yōu)良的抗氧化性和耐腐蝕性;而硫酸鋇、鎘、鍶、銫和納米陶瓷粉末使得軸體具有良好的延展性,不易斷裂,能承受更大的彎矩或扭矩,使用性能得到進(jìn)一步提高;鉬與鍶、鎘協(xié)同,使得軸體具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能,散熱性得到大大提高;添加的釔和錫能與鎂、釩和鎳協(xié)同,進(jìn)一步提高軸體的耐腐蝕性和耐磨性,而釩還能與錳協(xié)同,進(jìn)一步提高軸體的淬透性和強(qiáng)度。
本發(fā)明將軸體配方中硫的含量控制在0.01~0.03%、將磷的含量控制在0.01~0.02%,不僅使得軸體具有一定的可塑性和韌性,也保證軸體具有良好的可切削性,加工性能好。
作為優(yōu)選,所述軸體的成分為:碳1.2%,鉬0.9%,釔0.36%,錫0.41%,納米陶瓷粉末7.2%,釩0.28%,鎢1%,鋅11.4%,鎂1.9%,銅9.7%,鋁3.6%,硫0.01%,磷0.01%,鉻5%,錳13%,硫酸鋇0.76%,鎳1.6%,硅0.37%,鎘0.34%,鍶0.35%,銫0.49%,余量為鐵。
作為優(yōu)選,所述納米陶瓷粉末的粒度為100~150目。
作為優(yōu)選,本發(fā)明微型軸的軸體外還設(shè)有鍍層,按質(zhì)量百分比計(jì),該鍍層的成分為:鋅15~18%,鋁3~4%,釔0.3~0.5%,錫1.8~2.5%,銦0.6~0.8%,硒0.5~0.7%,鉬3~3.5%,余量為鎂。
鍍層對(duì)軸體起到一定的保護(hù)作用,用于緩解外界對(duì)軸體的磨損和腐蝕。本發(fā)明的鍍層以鎂作為主要成分,釔、錫和銦能鎂、鋅和鋁協(xié)同增強(qiáng)鍍層的致密性、耐磨性、抗腐蝕性以及鍍層與軸體之間的聯(lián)結(jié)性,鉬和硒的加入則使得鍍層也具有較為優(yōu)異的導(dǎo)熱性能。
作為進(jìn)一步優(yōu)選,按質(zhì)量百分比計(jì),該鍍層的成分為:鋅16.8%,鋁3.2%,釔0.35%,錫2.1%,銦0.74%,硒0.63%,鉬3.2%,余量為鎂。
本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供一種所述微型軸的制作方法,該制作方法包括以下步驟:
S1:按預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比,將鋅、鎂、銅、鋁、鉻、錳、鉬、鎢、硫酸鋇和鐵加入到真空熔煉爐中,抽真空至9~9.5×10-2Pa,并將爐溫以15℃/s的速率升溫至900~950℃,停止抽真空并向真空熔煉爐中充入惰性氣體至4~4.2×104Pa,然后繼續(xù)將爐溫以25℃/s的速率升溫至1350~1400℃,加入硫、磷,攪拌至所有成分完全熔融,得到合金液A;
S2:將合金液A升溫至1500~1550℃,并按預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比,向合金液A中加入碳和硅,攪拌,熔煉3~3.5h,得到合金液B;
S3:按預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比,將鎳、鎘、釩、鍶、銫、釔、錫和納米陶瓷粉末加入到合金液B中,抽真空至7~7.5×10-2Pa后,將爐溫降至1250~1300℃時(shí)停止抽真空并向真空熔煉爐內(nèi)充入惰性氣體至3~3.2×104Pa,待所有成分完全熔融后,靜置,精煉1.5~1.8h,得到精煉液;
S4:將精煉液降溫至300~350℃,壓鑄成型并通過(guò)數(shù)控車床精車,得到軸體粗胚;
S5:將軸體粗胚依次經(jīng)過(guò)正火、淬火、回火、深冷處理,并再次加熱到300℃,獲得軸體;
S6:將軸體冷卻至常溫,再經(jīng)過(guò)超細(xì)研磨和拋光工序,獲得微型軸。
所述正火、淬火、回火、深冷處理以及超細(xì)研磨和拋光工序可以采用現(xiàn)有常規(guī)方法進(jìn)行。
當(dāng)需要在軸體外設(shè)置鍍層時(shí),所述微型軸的制作方法包括以下步驟:
S1:按預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比,將鋅、鎂、銅、鋁、鉻、錳、鉬、鎢、硫酸鋇和鐵加入到真空熔煉爐中,抽真空至9~9.5×10-2Pa,并將爐溫以15℃/s的速率升溫至900~950℃,停止抽真空并向真空熔煉爐中充入惰性氣體至4~4.2×104Pa,然后繼續(xù)將爐溫以25℃/s的速率升溫至1350~1400℃,加入硫、磷,攪拌至所有成分完全熔融,得到合金液A;
S2:將合金液A升溫至1500~1550℃,并按預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比,向合金液A中加入碳和硅,攪拌,熔煉3~3.5h,得到合金液B;
S3:按預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比,將鎳、鎘、釩、鍶、銫、釔、錫和納米陶瓷粉末加入到合金液B中,抽真空至7~7.5×10-2Pa后,將爐溫降至1250~1300℃時(shí)停止抽真空并向真空熔煉爐內(nèi)充入惰性氣體至3~3.2×104Pa,待所有成分完全熔融后,靜置,精煉1.5~1.8h,得到精煉液;
S4:將精煉液降溫至300~350℃,壓鑄成型并通過(guò)數(shù)控車床精車,得到軸體粗胚;
S5:將軸體粗胚依次經(jīng)過(guò)正火、淬火、回火、深冷處理,并再次加熱到300℃,獲得軸體,保溫備用;
S6:按預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比,將鍍層的各成分混合,并在750~800℃下熔煉3~3.5h,待所有成分完全熔融后,獲得合金液C;
S7:將步驟S5所述軸體置于合金液C中,熱浸4~4.5h,得到微型軸粗胚;
S8:將微型軸粗胚冷卻至常溫,再經(jīng)過(guò)超細(xì)研磨和拋光工序,獲得微型軸。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
(1)本發(fā)明的軸體配方合理,配方中,碳、錳和硅能使微型軸具有較高的硬度,且鎢以及高含量的錳還使得微型軸具有優(yōu)良的耐磨性;鎳與銅、鉻協(xié)同能使軸體具有優(yōu)良的抗氧化性和耐腐蝕性;而硫酸鋇、鎘、鍶、銫和納米陶瓷粉末使得軸體具有良好的延展性,不易斷裂,能承受更大的彎矩或扭矩,使用性能得到進(jìn)一步提高;鉬與鍶、鎘協(xié)同,使得軸體具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能,散熱性得到大大提高;添加的釔和錫能與鎂、釩和鎳協(xié)同,進(jìn)一步提高軸體的耐腐蝕性和耐磨性,而釩還能與錳協(xié)同,進(jìn)一步提高軸體的淬透性和強(qiáng)度;
(2)本發(fā)明將軸體配方中硫的含量控制在0.01~0.03%、將磷的含量控制在0.01~0.02%,不僅使得軸體具有一定的可塑性和韌性,也保證軸體具有良好的可切削性,加工性能好。
具體實(shí)施方式
下面列舉具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
本實(shí)施例一種微型軸,按質(zhì)量百分比計(jì),其成分為:碳1.2%,鉬0.9%,釔0.36%,錫0.41%,納米陶瓷粉末7.2%,釩0.28%,鎢1%,鋅11.4%,鎂1.9%,銅9.7%,鋁3.6%,硫0.01%,磷0.01%,鉻5%,錳13%,硫酸鋇0.76%,鎳1.6%,硅0.37%,鎘0.34%,鍶0.35%,銫0.49%,余量為鐵。
本實(shí)施例微型軸的制作方法包括以下步驟:
(1):按預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比,將鋅、鎂、銅、鋁、鉻、錳、鉬、鎢、硫酸鋇和鐵加入到真空熔煉爐中,抽真空至9~9.5×10-2Pa,并將爐溫以15℃/s的速率升溫至900~950℃,停止抽真空并向真空熔煉爐中充入惰性氣體至4~4.2×104Pa,然后繼續(xù)將爐溫以25℃/s的速率升溫至1350~1400℃,加入硫、磷,攪拌至所有成分完全熔融,得到合金液A;
(2):將合金液A升溫至1500~1550℃,并按預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比,向合金液A中加入碳和硅,攪拌,熔煉3~3.5h,得到合金液B;
(3):按預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比,將鎳、鎘、釩、鍶、銫、釔、錫和納米陶瓷粉末加入到合金液B中,抽真空至7~7.5×10-2Pa后,將爐溫降至1250~1300℃時(shí)停止抽真空并向真空熔煉爐內(nèi)充入惰性氣體至3~3.2×104Pa,待所有成分完全熔融后,靜置,精煉1.5~1.8h,得到精煉液;
(4):將精煉液降溫至300~350℃,壓鑄成型,并通過(guò)數(shù)控車床精車,得到軸體粗胚;
其中,充型開(kāi)始時(shí)精煉液的熔體流速為0.4~0.42m/s,鑄造壓力為68~70MPa,充型率大于65%;
(5):采用高頻感應(yīng)加熱器將軸體粗胚以70℃/min的速度迅速加熱到1000℃,在該溫度下空冷正火,獲得均勻分布的珠光體;
(6):在軸體粗胚的平均溫度降低到900℃時(shí),采用撓性噴嘴迅速向軸體粗胚均勻地噴灑摻入了防銹劑的冷卻水進(jìn)行淬火,使軸體粗胚表面的硬度達(dá)到60HRC以上;
其中,冷卻水的水壓為0.2MPa,冷卻水的流量為15L/s;
(7):待軸體粗胚的平均溫度降低到200℃時(shí),停止噴水,回火350min,以增加軸體粗胚的柔韌性;
(8):回火處理處理完成后,將軸體粗胚送入溫度為-100℃的環(huán)境中深冷處理2h,并再次加熱至300℃,獲得軸體;
(9)將軸體冷卻至常溫,采用低發(fā)泡氨基甲酸乙酯和磨料混合制成的氨基甲酸酯油石進(jìn)行滾動(dòng)研磨,在油石和軸體被加工表面之間加上拋光液,提高加工效果;
(10)采用由Fe3O4微粉(粒徑10μm)、油酸鈉和聚二醇構(gòu)成的懸浮液進(jìn)行磁流體拋光,最終獲得本實(shí)施例的微型軸。
實(shí)施例2
本實(shí)施例一種微型軸,包括軸體以及設(shè)置在軸體外的鍍層。
其中,按質(zhì)量百分比計(jì),軸體的成分與實(shí)施例1相同;
按質(zhì)量百分比計(jì),鍍層的成分為:鋅16.8%,鋁3.2%,釔0.35%,錫2.1%,銦0.74%,硒0.63%,鉬3.2%,余量為鎂。
本實(shí)施例微型軸的制作方法包括以下步驟:
(1)~(7):與實(shí)施例1相同;
(8)回火處理處理完成后,將軸體粗胚送入溫度為-100℃的環(huán)境中深冷處理2h,并再次加熱至300℃,獲得軸體,保溫待用;
(9):按預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比,將鍍層的各成分混合,并在750~800℃下熔煉3~3.5h,待所有成分完全熔融后,獲得合金液C;
(10):將步驟(8)制得的軸體置于合金液C中,熱浸4~4.5h,得到微型軸粗胚;
(11):將微型軸粗胚冷卻至常溫,采用低發(fā)泡氨基甲酸乙酯和磨料混合制成的氨基甲酸酯油石進(jìn)行滾動(dòng)研磨,在油石和微型軸被加工表面之間加上拋光液,提高加工效果;
(12):采用由Fe3O4微粉(粒徑10μm)、油酸鈉和聚二醇構(gòu)成的懸浮液進(jìn)行磁流體拋光,獲得本實(shí)施例的微型軸。
實(shí)施例3
本實(shí)施例一種微型軸,按質(zhì)量百分比計(jì),其成分為:碳1%,鉬1.2%,釔0.3%,錫0.5%,納米陶瓷粉末6%,釩0.5%,鎢0.7%,鋅13%,鎂1.7%,銅10%,鋁3%,硫0.03%,磷0.01%,鉻6%,錳12%,硫酸鋇0.8%,鎳1%,硅0.4%,鎘0.3%,鍶0.5%,銫0.4%,余量為鐵。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例1。
實(shí)施例4
本實(shí)施例一種微型軸,包括軸體以及設(shè)置在軸體外的鍍層。
其中,按質(zhì)量百分比計(jì),軸體的成分為與實(shí)施例3相同;
按質(zhì)量百分比計(jì),鍍層的成分為:鋅15%,鋁4%,釔0.3%,錫2.5%,銦0.6%,硒0.7%,鉬3%,余量為鎂。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例2。
實(shí)施例5
本實(shí)施例一種微型軸,按質(zhì)量百分比計(jì),其成分為:碳1.5%,鉬0.7%,釔0.5%,錫0.3%,納米陶瓷粉末8%,釩0.2%,鎢1.2%,鋅10%,鎂2%,銅8%,鋁4%,硫0.01%,磷0.02%,鉻4%,錳14%,硫酸鋇0.7%,鎳2%,硅0.3%,鎘0.5%,鍶0.3%,銫0.6%,余量為鐵。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例1。
實(shí)施例6
本實(shí)施例一種微型軸,包括軸體以及設(shè)置在軸體外的鍍層。
其中,按質(zhì)量百分比計(jì),軸體的成分與實(shí)施例5相同;
按質(zhì)量百分比計(jì),鍍層的成分為:鋅18%,鋁3%,釔0.5%,錫1.8%,銦0.8%,硒0.5%,鉬3.5%,余量為鎂。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例2。
對(duì)比例1
本對(duì)比例一種微型軸,按質(zhì)量百分比計(jì),其成分為:碳1.2%,鉬0.9%,釔0.36%,錫0.41%,納米陶瓷粉末7.2%,釩0.28%,鎢1%,鋅11.4%,鎂1.9%,銅9.7%,鋁3.6%,硫0.01%,磷0.01%,鉻5%,錳13%,硫酸鋇0.76%,硅0.37%,鎘0.34%,鍶0.35%,銫0.49%,余量為鐵。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例1。
對(duì)比例2
本對(duì)比例一種微型軸,按質(zhì)量百分比計(jì),其成分為:碳1.2%,鉬0.9%,釔0.36%,錫0.41%,納米陶瓷粉末7.2%,釩0.28%,鎢1%,鋅11.4%,鎂1.9%,鋁3.6%,硫0.01%,磷0.01%,錳13%,硫酸鋇0.76%,硅0.37%,鎘0.34%,鍶0.35%,銫0.49%,余量為鐵。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例1。
對(duì)比例3
本對(duì)比例一種微型軸,按質(zhì)量百分比計(jì),其成分為:碳1.2%,鉬0.9%,釔0.36%,錫0.41%,納米陶瓷粉末7.2%,釩0.28%,鎢1%,鋅11.4%,鎂1.9%,銅9.7%,鋁3.6%,硫0.01%,磷0.01%,鉻5%,錳13%,鎳1.6%,硅0.37%,鎘0.34%,鍶0.35%,余量為鐵。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例1。
對(duì)比例4
本對(duì)比例一種微型軸,按質(zhì)量百分比計(jì),其成分為:碳1.2%,鉬0.9%,釔0.36%,錫0.41%,釩0.28%,鎢1%,鋅11.4%,鎂1.9%,銅9.7%,鋁3.6%,硫0.01%,磷0.01%,鉻5%,錳13%,硫酸鋇0.76%,鎳1.6%,硅0.37%,鎘0.34%,鍶0.35%,余量為鐵。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例1。
對(duì)比例5
本對(duì)比例一種微型軸,按質(zhì)量百分比計(jì),其成分為:碳1.2%,釔0.36%,錫0.41%,納米陶瓷粉末7.2%,釩0.28%,鎢1%,鋅11.4%,鎂1.9%,銅9.7%,鋁3.6%,硫0.01%,磷0.01%,鉻5%,錳13%,硫酸鋇0.76%,鎳1.6%,硅0.37%,鎘0.34%,鍶0.35%,銫0.49%,余量為鐵。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例1。
對(duì)比例6
本對(duì)比例一種微型軸,按質(zhì)量百分比計(jì),其成分為:碳1.2%,釔0.36%,錫0.41%,納米陶瓷粉末7.2%,釩0.28%,鎢1%,鋅11.4%,鎂1.9%,銅9.7%,鋁3.6%,硫0.01%,磷0.01%,鉻5%,錳13%,硫酸鋇0.76%,鎳1.6%,硅0.37%,銫0.49%,余量為鐵。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例1。
對(duì)比例7
本對(duì)比例一種微型軸,按質(zhì)量百分比計(jì),其成分為:碳1.2%,鉬0.9%,納米陶瓷粉末7.2%,釩0.28%,鎢1%,鋅11.4%,鎂1.9%,銅9.7%,鋁3.6%,硫0.01%,磷0.01%,鉻5%,錳13%,硫酸鋇0.76%,鎳1.6%,硅0.37%,鎘0.34%,鍶0.35%,銫0.49%,余量為鐵。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例1。
對(duì)比例8
本對(duì)比例一種微型軸,按質(zhì)量百分比計(jì),其成分為:碳1.2%,鉬0.9%,納米陶瓷粉末7.2%,鎢1%,鋅11.4%,鎂1.9%,銅9.7%,鋁3.6%,硫0.01%,磷0.01%,鉻5%,錳13%,硫酸鋇0.76%,硅0.37%,鎘0.34%,鍶0.35%,銫0.49%,余量為鐵。該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例1。
對(duì)比例9
本對(duì)比例一種微型軸,按質(zhì)量百分比計(jì),其成分為:碳1.2%,鉬0.9%,釔0.36%,錫0.41%,納米陶瓷粉末7.2%,鎢1%,鋅11.4%,鎂1.9%,銅9.7%,鋁3.6%,硫0.01%,磷0.01%,鉻5%,錳13%,硫酸鋇0.76%,鎳1.6%,硅0.37%,鎘0.34%,鍶0.35%,銫0.49%,余量為鐵。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例1。
對(duì)比例10
本實(shí)施例一種微型軸,包括軸體以及設(shè)置在軸體外的鍍層。
其中,按質(zhì)量百分比計(jì),軸體的成分與實(shí)施例1相同;
按質(zhì)量百分比計(jì),鍍層的成分為:鋅16.8%,鋁3.2%,釔0.35%,銦0.74%,硒0.63%,鉬3.2%,余量為鎂。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例2。
對(duì)比例11
本實(shí)施例一種微型軸,包括軸體以及設(shè)置在軸體外的鍍層。
其中,按質(zhì)量百分比計(jì),軸體的成分與實(shí)施例1相同;
按質(zhì)量百分比計(jì),鍍層的成分為:鋅16.8%,鋁3.2%,硒0.63%,鉬3.2%,余量為鎂。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例2。
對(duì)比例12
本實(shí)施例一種微型軸,包括軸體以及設(shè)置在軸體外的鍍層。
其中,按質(zhì)量百分比計(jì),軸體的成分與實(shí)施例1相同;
按質(zhì)量百分比計(jì),鍍層的成分為:鋅16.8%,鋁3.2%,釔0.35%,錫2.1%,銦0.74%,硒0.63%,余量為鎂。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例2。
對(duì)比例13
本實(shí)施例一種微型軸,包括軸體以及設(shè)置在軸體外的鍍層。
其中,按質(zhì)量百分比計(jì),軸體的成分與實(shí)施例1相同;
按質(zhì)量百分比計(jì),鍍層的成分為:鋅16.8%,鋁3.2%,釔0.35%,錫2.1%,銦0.74%,余量為鎂。
該微型軸的制作方法參見(jiàn)實(shí)施例2。
測(cè)試?yán)?/p>
(1)耐磨性測(cè)試
經(jīng)過(guò)熱處理后,將得到的微型軸在MLD-10型動(dòng)載磨料磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行耐磨性實(shí)驗(yàn),具體過(guò)程如下:將微型軸切割成10mm×10mm×30mm的試樣,磨料為1mm~2mm的精制石英砂,流量為450mL/min,沖擊功為5.0J;每隔30min測(cè)量一次磨損后的質(zhì)量,共測(cè)量5次,磨損2h,以試樣失重來(lái)判斷耐磨性;測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
(2)硬度、沖擊韌性、延伸率和抗拉強(qiáng)度測(cè)試
測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
表1各微型軸的耐磨性、硬度、沖擊韌性、延伸率和抗拉強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果
由表1可見(jiàn),本發(fā)明實(shí)施例1~6的微型軸均具有優(yōu)良的耐磨性、硬度、沖擊韌性、延伸率和抗拉強(qiáng)度,其中,硬度可達(dá)300HB,沖擊韌性可達(dá)180J/cm2,延伸率可達(dá)30%,抗拉強(qiáng)度可達(dá)790Mpa。
當(dāng)軸體配方中缺失釔和錫時(shí)(對(duì)比例7)、缺失釩(對(duì)比例9)時(shí),微型軸的磨損量大增,當(dāng)軸體配方中進(jìn)一步缺失釩和鎳時(shí)(對(duì)比例8),微型軸的磨損量進(jìn)一步提升,當(dāng)鍍層配方中缺失銦、釔和錫(對(duì)比例11)時(shí),微型軸的磨損量也增加,表明微型軸的耐磨性下降。
當(dāng)軸體配方中缺失硫酸鋇和銫(對(duì)比例3)、缺失銫和納米陶瓷粉末(對(duì)比例4)、或者缺失鉬、鍶和鎘(對(duì)比例5)時(shí),微型軸的延伸率大幅降低,表明微型軸的延展性變差,較易斷裂。
當(dāng)軸體配方中缺失釩(對(duì)比例9)時(shí),微型軸的抗拉強(qiáng)度也有所下降。
(3)散熱性測(cè)試
在導(dǎo)熱系數(shù)儀FL4010通過(guò)ASTME1461激光閃光法對(duì)得到的微型軸進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴(kuò)散和比熱容檢測(cè);測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。
表2各微型軸的導(dǎo)熱性能測(cè)試結(jié)果
由表2可見(jiàn),本發(fā)明的實(shí)施例1~6均具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能,表明微型軸具有良好的散熱性。其中,實(shí)施例2、4、6在軸體外增設(shè)的鍍層能進(jìn)一步提高微型軸的導(dǎo)熱性能。
而當(dāng)軸體配方中缺失鉬時(shí)(對(duì)比例5),微型軸的導(dǎo)熱性能降低,當(dāng)軸體配方中缺失鉬、鍶和鎘時(shí)(對(duì)比例6),微型軸的導(dǎo)熱性能則進(jìn)一步降低,表明鉬能與鍶和鎘協(xié)同提高微型軸的導(dǎo)熱性能。
當(dāng)鍍層配方中缺失鉬時(shí)(對(duì)比例12),微型軸的導(dǎo)熱性能降低,當(dāng)軸體配方中缺失鉬和硒時(shí)(對(duì)比例13),微型軸的導(dǎo)熱性能則進(jìn)一步降低,表明鉬還能與硒協(xié)同提高微型軸的導(dǎo)熱性能。
(4)耐腐蝕性測(cè)試
將微型軸試樣分別置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaCl溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的稀硝酸中,每隔一周測(cè)量試樣失重量,測(cè)量三次,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。
表3各微型軸的耐腐蝕性測(cè)試結(jié)果
由表3可見(jiàn),與各對(duì)比例相比,實(shí)施例1~6的微型軸試樣的失重量均較少,表明各微型軸均具有較為優(yōu)異的耐腐蝕性。其中,實(shí)施例2、4、6在軸體外增設(shè)鍍層能進(jìn)一步提高微型軸的耐腐蝕性。
而當(dāng)軸體配方中缺失鎳時(shí)(對(duì)比例1),微型軸試樣的失重量大幅提升,當(dāng)軸體配方中缺失鎳、鉻和銅時(shí)(對(duì)比例2),微型軸試樣的失重量進(jìn)一步增加,這表明鎳能與鉻、銅協(xié)同提高微型軸的耐腐蝕性。
當(dāng)軸體配方中缺失釔和錫時(shí)(對(duì)比例7),微型軸試樣的失重量大幅提升,當(dāng)軸體配方中缺失釔、錫、釩和鎳時(shí)(對(duì)比例8),微型軸試樣的失重量進(jìn)一步增加,這表明釔、錫、釩和鎳四者協(xié)同也有助于提高微型軸的耐腐蝕性。
當(dāng)鍍層配方中缺失錫時(shí)(對(duì)比例10),微型軸試樣的失重量大幅提升,當(dāng)軸體配方中缺失銦、釔和錫時(shí)(對(duì)比例11),微型軸試樣的失重量進(jìn)一步增加,這表明銦、釔和錫三者協(xié)同也有助于提高微型軸的耐腐蝕性。
本發(fā)明的目的,特征及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,通過(guò)實(shí)施例將有助于理解本發(fā)明,但不限制本發(fā)明的內(nèi)容。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形,均應(yīng)認(rèn)為是發(fā)明的保護(hù)范圍。