本發(fā)明涉及汽車配件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固體潤滑的滾珠螺桿及其制備方法。
背景技術(shù)：
滾珠螺桿(Ballscrew)，別名球螺桿、導(dǎo)螺桿，是一種鋼珠介于螺帽與螺桿之間做運動，將傳統(tǒng)螺桿之滑動接觸轉(zhuǎn)換成滾動接觸然后再將螺帽內(nèi)的鋼珠回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為直線運動的傳動機(jī)械組件。滾珠螺桿具有定位精度高、高壽命、低污染和可做高速正逆向的傳動及變換傳動等特性，因具上述特性，滾珠螺桿已成為近來精密科技產(chǎn)業(yè)及精密機(jī)械產(chǎn)業(yè)的定位及測量系統(tǒng)上的重要零組件之一。
滾珠螺桿主要為螺桿、螺帽、鋼珠、固定座、刮刷器及回流管所構(gòu)成的，依其循環(huán)系統(tǒng)的不同更分為外循環(huán)式、內(nèi)循環(huán)式、端塞循環(huán)式滾珠螺桿。
滾珠螺桿的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)分為內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)(以圓形反向器和橢圓形反向器為代表)和外循環(huán)結(jié)構(gòu)(以插管為代表)兩種。這兩種結(jié)構(gòu)也是最常用的結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)性能沒有本質(zhì)區(qū)別，只是內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸??；外循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸大。目前，滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)已有10多種，但比較常用的主要有：內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)；外循環(huán)結(jié)構(gòu)；端蓋結(jié)構(gòu)；蓋板結(jié)構(gòu)。。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種固體潤滑的滾珠螺桿及其制備方法，能夠使得滾珠螺桿摩擦減小。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種固體潤滑的滾珠螺桿，其主要為螺桿、螺帽、滾珠、固定座、刮刷器及回流管所構(gòu)成，的所述滾珠表面具有20-30μm厚度的等離子噴涂自潤滑涂層涂層，所述涂層通過如下方法制備：
(1)將Cr3C2與NiCr在行星球磨機(jī)上球磨至不再沉淀；
(2)加入石墨烯、Ni包覆微米石墨和h-BN繼續(xù)球磨至少10分鐘；
(3)球磨停止前5分鐘時，加入有機(jī)黏結(jié)劑球磨，得到懸濁液；
(4)將懸濁液進(jìn)行噴霧造粒，得到自潤滑團(tuán)聚顆粒；
(5)在滾珠表面等離子噴涂所述自潤滑團(tuán)聚顆粒。
本發(fā)明所述的Cr3C2-NiCr-石墨烯是Cr3C2與NiCr與石墨烯作為一個組分按照重量比(5～3):(2～1):1混合而成。優(yōu)選的，所述重量比為4:1:1。
所述等離子噴涂，其電流為400-700A，電壓為30-70V，主氣氬氣流量50-140L/min，送粉速度25-60g/min。優(yōu)選的，電流為550A，電壓30V，氬氣流量50L/min。
Cr3C2-NiCr涂層磨損以磨粒磨損為主，還存在部分粘著磨損以及因疲勞磨損引起的剝落痕跡；加入鎳包覆改性石墨潤滑劑涂層的磨損表面的自潤滑涂層明顯增多，這是在摩擦磨損過程中石墨不斷從鎳包石墨顆粒中析出，在切向力作用下流動，能對犁溝起到“填平”作用，因而可提高其耐磨性；鎳包覆納米h-BN成為形核中心，進(jìn)一步細(xì)化晶粒，使生成的硬質(zhì)相CrB4細(xì)化彌散在Cr3C2-NiCr內(nèi)，摩擦應(yīng)力使亞表層中的h-BN被擠到表面上而形成潤滑膜。隨著h-BN含量的增加，會使?jié)櫥じ玫男纬?，涂層耐磨性得到提高?/p>
本發(fā)明的復(fù)合涂層厚度約為20-30μm，其硬度較基體明顯提高，超過500HV0.2。同時，在復(fù)合涂層中添加石墨烯使得晶粒得到細(xì)化，平均晶粒尺寸下降到20nm左右。
本發(fā)明的復(fù)合涂層使得摩擦系數(shù)和磨損率同時降低，具有較低的摩擦系數(shù)，在各個載荷下，磨損率比基體降低50％以上。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實施例1
一種固體潤滑的滾珠螺桿，其主要為螺桿、螺帽、滾珠、固定座、刮刷器及回流管所構(gòu)成，的所述滾珠表面具有20-30μm厚度的等離子噴涂自潤滑涂層涂層，所述涂層通過如下方法制備：
(1)將Cr3C2與NiCr在行星球磨機(jī)上球磨至不再沉淀；
(2)加入石墨烯、Ni包覆微米石墨和h-BN繼續(xù)球磨至少10分鐘；
(3)球磨停止前5分鐘時，加入有機(jī)黏結(jié)劑球磨，得到懸濁液；
(4)將懸濁液進(jìn)行噴霧造粒，得到自潤滑團(tuán)聚顆粒；
(5)在滾珠表面等離子噴涂所述自潤滑團(tuán)聚顆粒。
對比例1
省略實施例1的石墨烯，其余與實施例1相同。
對比例2
省略實施例1的NiCr，其余與實施例1相同。
對比例3
省略實施例1的Cr3C2，其余與實施例1相同。
對比例1-3的涂層，同樣能起到潤滑作用，但所述潤滑效果稍差，只是相較于不含涂層的滾珠，提高一些。實施例1的潤滑效果要明顯優(yōu)于對比例1-3，且耐磨時間長，起到潤滑的時間也明顯較長。即，本發(fā)明的3種材料混合，起到協(xié)同作用。