高熵合金、高熵合金涂層及其在軸承滾動(dòng)面的鍍制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軸承技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高熵合金、高熵合金涂層及其在軸承滾動(dòng)面的鍍制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在軸承生產(chǎn)中，套圈毛坯質(zhì)量的好壞、生產(chǎn)率的高低，都將對(duì)軸承產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、壽命以及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生重要影響。毛坯留量的大小決定軸承材料利用率，而毛坯尺寸分散度和幾何形狀精度差則是造成廢品率高的原因。然而，我國(guó)引進(jìn)了高速鐓鍛機(jī)生產(chǎn)線，高速鐓鍛工藝已經(jīng)成為國(guó)際上軸承套圈鍛造的主要工藝，其采用感應(yīng)加熱至始鍛溫度，在高速鐓鍛機(jī)上完成切料、鐓餅、成形和分離工序，使用于大批量生產(chǎn)。其生產(chǎn)效率高，鍛件尺寸精度高，滾動(dòng)面質(zhì)量好，能降低留量，提高材料利用率。
[0003]近十多年來，市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、成本等方面要求越來越嚴(yán)格。國(guó)內(nèi)軸承行業(yè)在改善其性能方面做了許多工作，可是與國(guó)外相比較，我國(guó)的球軸承與外國(guó)先進(jìn)公司的產(chǎn)品雖然內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)幾乎相同，但我國(guó)的此類產(chǎn)品還是在性能、壽命、噪聲等方面遠(yuǎn)不足國(guó)外。
[0004]在我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)中，對(duì)軸承的使用是非常普遍的。根據(jù)最新的軸承疲勞壽命理論，一只設(shè)計(jì)優(yōu)秀、材質(zhì)良好、制造精良而且安裝正確的軸承，只要其承受的負(fù)荷足夠輕松，則這個(gè)軸承的材料將永遠(yuǎn)不會(huì)產(chǎn)生疲勞損壞。因此，只要軸承的工作環(huán)境溫度適宜而且變化幅度不大，絕對(duì)無固體塵埃、有害氣體和水分侵入軸承，軸承的潤(rùn)滑充分而又恰到好處，潤(rùn)滑劑絕對(duì)純正而無雜質(zhì)，并且不會(huì)老化變質(zhì)，則這個(gè)軸承將會(huì)無限期的運(yùn)轉(zhuǎn)下去。但是，這種使用條件只有在實(shí)驗(yàn)室的條件下才有可能會(huì)“實(shí)現(xiàn)”，對(duì)于在現(xiàn)場(chǎng)加工使用的軸承來說，太難辦到。
[0005]尋求一種可鍍制在軸承的滾動(dòng)面，并大大提高其各方面性能，以延緩其使用壽命，進(jìn)而大大減少機(jī)械加工中不必要的材料浪費(fèi)和損壞的高熵合金涂層已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題之一。
[0006]故針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本案設(shè)計(jì)人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)，積極研宄改良，于是有了本發(fā)明一種高熵合金、高熵合金涂層及其在軸承滾動(dòng)面的鍍制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，我國(guó)的球軸承與外國(guó)先進(jìn)公司的產(chǎn)品雖然內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)幾乎相同，但我國(guó)的此類產(chǎn)品在性能、壽命、噪聲等方面遠(yuǎn)不足國(guó)外、質(zhì)量欠佳等缺陷提供一種高摘合金。
[0008]本發(fā)明之第二目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，我國(guó)的球軸承與外國(guó)先進(jìn)公司的產(chǎn)品雖然內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)幾乎相同，但我國(guó)的此類產(chǎn)品在性能、壽命、噪聲等方面遠(yuǎn)不足國(guó)外、質(zhì)量欠佳等缺陷提供一種高熵合金涂層。
[0009]本發(fā)明之第三目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，我國(guó)的球軸承與外國(guó)先進(jìn)公司的產(chǎn)品雖然內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)幾乎相同，但我國(guó)的此類產(chǎn)品在性能、壽命、噪聲等方面遠(yuǎn)不足國(guó)外、質(zhì)量欠佳等缺陷提供一種高熵合金涂層在軸承滾動(dòng)面的鍍制方法。
[0010]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之第一目的，本發(fā)明提供一種高熵合金，所述高熵合金為Al0.S^rFe1 5MnNi0.
[0011]可選地，所述高熵合金Ala3CrFe1.^!!附^進(jìn)一步在525 °C下進(jìn)行離子氮化處理，以提高滾動(dòng)面硬度。
[0012]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之第二目的，本發(fā)明提供一種高熵合金所制備的高熵合金涂層，所述高熵合金涂層為Ala 3CrFeL 5MnNia 5的氮化物薄膜。
[0013]可選地，所述高摘合金涂層的選料步驟，包括:
[0014]執(zhí)行步驟S1:依據(jù)等原子比、高混合熵的合金設(shè)計(jì)理念，選擇包含多種主要成分的新型高熵合金，研宄組元摻雜、組元置換等合金化方法對(duì)所述高熵合金微觀組織與性能的影響，提煉出具有優(yōu)異綜合性能的薄膜涂層材料高熵合金體系；
[0015]執(zhí)行步驟S2:以所述高熵合金體系之材料作為靶材，并在反應(yīng)氣氛下，通過磁控濺射法形成氮化物型高熵合金涂層；
[0016]執(zhí)行步驟S3:對(duì)所述氮化物型高熵合金涂層在氬氣、氧氣及空氣氣氛下進(jìn)行熱處理，并研宄薄膜特性及微結(jié)構(gòu)隨溫度的變化關(guān)系，以此來掌握其耐氧化性、耐穩(wěn)定性。
[0017]執(zhí)行步驟S4:通過實(shí)驗(yàn)研宄軸承涂層在實(shí)際應(yīng)用中性能的改變，并將性能最優(yōu)之高熵合金涂層鍍制在軸承滾動(dòng)面，提高軸承工作時(shí)的耐磨性、高硬度等特性。
[0018]可選地，在通過磁控濺射法形成氮化物型高熵合金涂層的過程中，研宄濺射電壓、溫度工藝參數(shù)，以及中間過渡層對(duì)組織結(jié)構(gòu)、界面化學(xué)成分、薄膜附著力、薄膜應(yīng)力特性的影響。
[0019]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之第三目的，本發(fā)明提供一種高熵合金所制備的高熵合金涂層在軸承滾動(dòng)面的鍍制方法，所述高熵合金涂層在軸承滾動(dòng)面的鍍制方法為磁控濺射法。
[0020]可選地，所述高熵合金涂層在軸承滾動(dòng)面的鍍制方法，包括:
[0021]執(zhí)行步驟Sll:提供高商合金Ala WrFeh5MnNia5材質(zhì)之派射勒材；
[0022]執(zhí)行步驟S12:在反應(yīng)氣氛下，通過磁控濺射法在所述軸承滾動(dòng)面鍍制高熵合金涂層Al0 3CrFeL 5MnNi0.5之氮化物薄膜。
[0023]可選地，所述磁控濺射中，所述反應(yīng)氣氛為氮?dú)狻?br>[0024]可選地，所述高熵合金涂層僅鍍制在軸承之滾動(dòng)面。
[0025]綜上所述，本發(fā)明高熵合金、高熵合金涂層及其在軸承滾動(dòng)面的鍍制方法系通過在所述軸承之滾動(dòng)面鍍制高熵合金涂層Ala3CrFeuMnNia5之氮化物薄膜，以提高軸承工作時(shí)的性能并且降低其損壞率，讓同一個(gè)軸承更好更久的被利用，減少機(jī)械加工中不必要的材料浪費(fèi)和損壞。
【附圖說明】
[0026]圖1所示為本發(fā)明高熵合金涂層在軸承滾動(dòng)面的鍍制方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為詳細(xì)說明本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)施例并配合附圖予以詳細(xì)說明。
[0028]本發(fā)明提供高熵合金、高熵合金涂層及其在軸承滾動(dòng)面的鍍制方法，所述高熵合金為Ala 3CrFeL 5MnNi0.5;所述高熵合金涂層為Al 0.3CrFeL 5MnNi0.5的氮化物薄膜，所述高熵合金涂層Ala3CrFeuMnNia 5之氮化物薄膜在軸承滾動(dòng)面的鍍制方法為在反應(yīng)氣氛下，通過磁控濺射法鍍制。
[0029]為了更直觀的揭露本發(fā)明之技術(shù)方案，凸顯本發(fā)明之有益效果，現(xiàn)結(jié)合【具體實(shí)施方式】闡述本發(fā)明之高熵合金、高熵合金涂層的選材原理和鍍制方法。本發(fā)明鍍制在軸承滾動(dòng)面之高熵合金涂層為Ala3CrFeh5MnNia5的氮化物薄膜，所述高熵合金涂層AluCrFeuMnNiui氮化物薄膜材料的選材方法，包括:
[0030]執(zhí)行步驟S1:依據(jù)等原子比、高混合熵的合金設(shè)計(jì)理念，選擇包含多種主要成分的新型高熵合金，研宄組元摻雜、組元置換等合金化方法對(duì)所述高熵合金微觀組織與性能的影響，提煉出具有優(yōu)異綜合性能的薄膜涂層材料高熵合金體系；
[0031]執(zhí)行步驟S2:以所述高熵合金體系之材料作為靶材，并在反應(yīng)氣氛下，通過磁控濺射法形成氮化物型高熵合金涂層；
[0032]作為本領(lǐng)域技術(shù)人員，容易理解地，在通過磁控濺射法形成氮化物型高熵合金涂層的過程中，研宄濺射電壓、溫度等工藝參數(shù)，以及中間過渡層對(duì)組織結(jié)構(gòu)、界面化學(xué)成分、薄膜附著力、薄膜應(yīng)力等特性的影響。
[0033]執(zhí)行步驟S3:對(duì)所述氮化物型高熵合金涂層在氬氣、氧氣及空氣氣氛下進(jìn)行熱處理，并研宄薄膜特性及微結(jié)構(gòu)隨溫度的變化關(guān)系，以此來掌握其耐氧化性、耐穩(wěn)定性。
[0034]執(zhí)行步驟S4:通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)研宄軸承涂層在實(shí)際應(yīng)用中性能的改變，并將性能最優(yōu)之高熵合金涂層鍍制在軸承滾動(dòng)面，提高軸承工作時(shí)的耐磨性、高