本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪。
背景技術(shù)：
農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中大多需要強(qiáng)硬的滾輪裝置，現(xiàn)有的滾輪生產(chǎn)大多為通過原始的粘土砂造型、澆注鐵液獲得毛坯，然后經(jīng)過清理噴涂防銹漆得到滾輪成品。但這種生產(chǎn)工藝較為粗糙，獲得的農(nóng)機(jī)配件毛坯外觀平整度差、砂眼氣孔多、廢品多、強(qiáng)度低、易磨損，難以滿足高強(qiáng)度耐磨產(chǎn)品的特殊要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述存在的問題，本發(fā)明提出了一種農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)度耐磨滾輪，具有良好的耐磨防腐性，相較于傳統(tǒng)鑄鐵滾輪強(qiáng)硬性更好，有效延長了使用周期。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：
一種農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪，由內(nèi)向外依次為輪體、強(qiáng)化層和防護(hù)層，所述輪體為采用砂型鑄造的合金鑄鐵，所述強(qiáng)化層為zn-al復(fù)合陶瓷基，所述防護(hù)層為納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層，其中強(qiáng)化層厚度為68-75μm，防護(hù)層厚度為0.18-0.24mm。
優(yōu)選的，所述zn-al復(fù)合陶瓷基的材料制備步驟如下：將陶瓷粉加入行星式球磨機(jī)內(nèi)，然后再將適量氧化鋅粉末、氧化鋁粉末按物質(zhì)的量比0.5:1共混加入其中，球磨24-32h，取出干燥即可。
優(yōu)選的，所述氧化鋅粉末、氧化鋁粉末總添加質(zhì)量為陶瓷粉質(zhì)量的5-15％。
優(yōu)選的，所述納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的材料制備步驟如下：將納米累托石與占其質(zhì)量3-6％的十六烷基三甲基溴化銨共混，然后向其中加入納米累托石質(zhì)量5-8倍的蒸餾水，先在50℃條件下攪拌30min，然后升溫至90℃條件下攪拌15-30min，再降溫至75-80℃，將一定量環(huán)氧樹脂以及占環(huán)氧樹脂質(zhì)量0.8-1.2％的kh-560加入其中，保溫?cái)嚢?5-30min，再降溫至30℃，向其中加入環(huán)氧樹脂質(zhì)量25-28％的600低分子聚酰胺，保溫?cái)嚢?5-20min即可。
優(yōu)選的，所述納米累托石添加質(zhì)量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的6.5-7.2％。
優(yōu)選的，農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪，制備步驟如下：采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將zn-al復(fù)合陶瓷基噴涂在合金鑄鐵表面，梯度升溫?cái)U(kuò)散2h，然后在惰性氛圍下350-400℃保溫2-2.5h，然后以50-60℃/h降溫至室溫，再將納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層涂覆在其表面，烘干即得農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪。
優(yōu)選的，所述梯度升溫?cái)U(kuò)散具體為先在680℃擴(kuò)散30min，然后在710℃擴(kuò)散1h，最后在740℃擴(kuò)散30min。
由于采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制得的產(chǎn)品具有良好的耐磨防腐性，相較于傳統(tǒng)鑄鐵滾輪強(qiáng)硬性更好，有效延長了使用周期。通過在鑄鐵輪體表面擴(kuò)散滲入強(qiáng)化層有效提高了本體的強(qiáng)度和硬度，采用氧化鋅、氧化鋁摻雜陶瓷粉，在穩(wěn)定陶瓷空間構(gòu)型的同時(shí)，有助于提高防腐性，配合外層防護(hù)層防腐耐磨性更強(qiáng)，且加強(qiáng)了強(qiáng)化層和防護(hù)層之間的粘結(jié)力，涂層更為均勻平整，美觀性強(qiáng)。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1：
一種農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪，由內(nèi)向外依次為輪體、強(qiáng)化層和防護(hù)層，所述輪體為采用砂型鑄造的合金鑄鐵，所述強(qiáng)化層為zn-al復(fù)合陶瓷基，所述防護(hù)層為納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層，其中強(qiáng)化層厚度為72μm，防護(hù)層厚度為0.22mm。
其中，zn-al復(fù)合陶瓷基的材料制備步驟如下：將陶瓷粉加入行星式球磨機(jī)內(nèi)，然后再將適量氧化鋅粉末、氧化鋁粉末按物質(zhì)的量比0.5:1共混加入其中，球磨26h，取出干燥即可。氧化鋅粉末、氧化鋁粉末總添加質(zhì)量為陶瓷粉質(zhì)量的8％。
納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的材料制備步驟如下：將納米累托石與占其質(zhì)量3.5％的十六烷基三甲基溴化銨共混，然后向其中加入納米累托石質(zhì)量6倍的蒸餾水，先在50℃條件下攪拌30min，然后升溫至90℃條件下攪拌20min，再降溫至75℃，將一定量環(huán)氧樹脂以及占環(huán)氧樹脂質(zhì)量0.9％的kh-560加入其中，保溫?cái)嚢?5min，再降溫至30℃，向其中加入環(huán)氧樹脂質(zhì)量25％的600低分子聚酰胺，保溫?cái)嚢?5min即可。納米累托石添加質(zhì)量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的6.8％。
農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪，制備步驟如下：采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將zn-al復(fù)合陶瓷基噴涂在合金鑄鐵表面，梯度升溫?cái)U(kuò)散2h，然后在惰性氛圍下350℃保溫2.5h，然后以50℃/h降溫至室溫，再將納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層涂覆在其表面，烘干即得農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪。梯度升溫?cái)U(kuò)散具體為先在680℃擴(kuò)散30min，然后在710℃擴(kuò)散1h，最后在740℃擴(kuò)散30min。
實(shí)施例2：
一種農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪，由內(nèi)向外依次為輪體、強(qiáng)化層和防護(hù)層，所述輪體為采用砂型鑄造的合金鑄鐵，所述強(qiáng)化層為zn-al復(fù)合陶瓷基，所述防護(hù)層為納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層，其中強(qiáng)化層厚度為68μm，防護(hù)層厚度為0.2mm。
其中，zn-al復(fù)合陶瓷基的材料制備步驟如下：將陶瓷粉加入行星式球磨機(jī)內(nèi)，然后再將適量氧化鋅粉末、氧化鋁粉末按物質(zhì)的量比0.5:1共混加入其中，球磨28h，取出干燥即可。氧化鋅粉末、氧化鋁粉末總添加質(zhì)量為陶瓷粉質(zhì)量的10％。
納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的材料制備步驟如下：將納米累托石與占其質(zhì)量4％的十六烷基三甲基溴化銨共混，然后向其中加入納米累托石質(zhì)量7倍的蒸餾水，先在50℃條件下攪拌30min，然后升溫至90℃條件下攪拌25min，再降溫至75℃，將一定量環(huán)氧樹脂以及占環(huán)氧樹脂質(zhì)量1％的kh-560加入其中，保溫?cái)嚢?5min，再降溫至30℃，向其中加入環(huán)氧樹脂質(zhì)量26％的600低分子聚酰胺，保溫?cái)嚢?0min即可。納米累托石添加質(zhì)量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的6.5％。
農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪，制備步驟如下：采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將zn-al復(fù)合陶瓷基噴涂在合金鑄鐵表面，梯度升溫?cái)U(kuò)散2h，然后在惰性氛圍下380℃保溫2.3h，然后以60℃/h降溫至室溫，再將納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層涂覆在其表面，烘干即得農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪。梯度升溫?cái)U(kuò)散具體為先在680℃擴(kuò)散30min，然后在710℃擴(kuò)散1h，最后在740℃擴(kuò)散30min。
實(shí)施例3：
一種農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪，由內(nèi)向外依次為輪體、強(qiáng)化層和防護(hù)層，所述輪體為采用砂型鑄造的合金鑄鐵，所述強(qiáng)化層為zn-al復(fù)合陶瓷基，所述防護(hù)層為納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層，其中強(qiáng)化層厚度為73μm，防護(hù)層厚度為0.18mm。
其中，zn-al復(fù)合陶瓷基的材料制備步驟如下：將陶瓷粉加入行星式球磨機(jī)內(nèi)，然后再將適量氧化鋅粉末、氧化鋁粉末按物質(zhì)的量比0.5:1共混加入其中，球磨24h，取出干燥即可。氧化鋅粉末、氧化鋁粉末總添加質(zhì)量為陶瓷粉質(zhì)量的5％。
納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的材料制備步驟如下：將納米累托石與占其質(zhì)量3％的十六烷基三甲基溴化銨共混，然后向其中加入納米累托石質(zhì)量5倍的蒸餾水，先在50℃條件下攪拌30min，然后升溫至90℃條件下攪拌15min，再降溫至80℃，將一定量環(huán)氧樹脂以及占環(huán)氧樹脂質(zhì)量0.8％的kh-560加入其中，保溫?cái)嚢?0min，再降溫至30℃，向其中加入環(huán)氧樹脂質(zhì)量26％的600低分子聚酰胺，保溫?cái)嚢?0min即可。納米累托石添加質(zhì)量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的7.1％。
農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪，制備步驟如下：采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將zn-al復(fù)合陶瓷基噴涂在合金鑄鐵表面，梯度升溫?cái)U(kuò)散2h，然后在惰性氛圍下360℃保溫2.3h，然后以60℃/h降溫至室溫，再將納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層涂覆在其表面，烘干即得農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪。梯度升溫?cái)U(kuò)散具體為先在680℃擴(kuò)散30min，然后在710℃擴(kuò)散1h，最后在740℃擴(kuò)散30min。
實(shí)施例4：
一種農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪，由內(nèi)向外依次為輪體、強(qiáng)化層和防護(hù)層，所述輪體為采用砂型鑄造的合金鑄鐵，所述強(qiáng)化層為zn-al復(fù)合陶瓷基，所述防護(hù)層為納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層，其中強(qiáng)化層厚度為75μm，防護(hù)層厚度為0.22mm。
其中，zn-al復(fù)合陶瓷基的材料制備步驟如下：將陶瓷粉加入行星式球磨機(jī)內(nèi)，然后再將適量氧化鋅粉末、氧化鋁粉末按物質(zhì)的量比0.5:1共混加入其中，球磨30h，取出干燥即可。氧化鋅粉末、氧化鋁粉末總添加質(zhì)量為陶瓷粉質(zhì)量的12％。
納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的材料制備步驟如下：將納米累托石與占其質(zhì)量5％的十六烷基三甲基溴化銨共混，然后向其中加入納米累托石質(zhì)量7倍的蒸餾水，先在50℃條件下攪拌30min，然后升溫至90℃條件下攪拌20min，再降溫至80℃，將一定量環(huán)氧樹脂以及占環(huán)氧樹脂質(zhì)量1.2％的kh-560加入其中，保溫?cái)嚢?0min，再降溫至30℃，向其中加入環(huán)氧樹脂質(zhì)量28％的600低分子聚酰胺，保溫?cái)嚢?0min即可。納米累托石添加質(zhì)量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的7.2％。
農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪，制備步驟如下：采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將zn-al復(fù)合陶瓷基噴涂在合金鑄鐵表面，梯度升溫?cái)U(kuò)散2h，然后在惰性氛圍下390℃保溫2h，然后以50℃/h降溫至室溫，再將納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層涂覆在其表面，烘干即得農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪。梯度升溫?cái)U(kuò)散具體為先在680℃擴(kuò)散30min，然后在710℃擴(kuò)散1h，最后在740℃擴(kuò)散30min。
實(shí)施例5：
一種農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪，由內(nèi)向外依次為輪體、強(qiáng)化層和防護(hù)層，所述輪體為采用砂型鑄造的合金鑄鐵，所述強(qiáng)化層為zn-al復(fù)合陶瓷基，所述防護(hù)層為納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層，其中強(qiáng)化層厚度為70μm，防護(hù)層厚度為0.24mm。
其中，zn-al復(fù)合陶瓷基的材料制備步驟如下：將陶瓷粉加入行星式球磨機(jī)內(nèi)，然后再將適量氧化鋅粉末、氧化鋁粉末按物質(zhì)的量比0.5:1共混加入其中，球磨32h，取出干燥即可。氧化鋅粉末、氧化鋁粉末總添加質(zhì)量為陶瓷粉質(zhì)量的15％。
納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的材料制備步驟如下：將納米累托石與占其質(zhì)量6％的十六烷基三甲基溴化銨共混，然后向其中加入納米累托石質(zhì)量8倍的蒸餾水，先在50℃條件下攪拌30min，然后升溫至90℃條件下攪拌30min，再降溫至75℃，將一定量環(huán)氧樹脂以及占環(huán)氧樹脂質(zhì)量1％的kh-560加入其中，保溫?cái)嚢?0min，再降溫至30℃，向其中加入環(huán)氧樹脂質(zhì)量26％的600低分子聚酰胺，保溫?cái)嚢?5min即可。納米累托石添加質(zhì)量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的7％。
農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪，制備步驟如下：采用冷噴涂擴(kuò)散滲鍍工藝，將zn-al復(fù)合陶瓷基噴涂在合金鑄鐵表面，梯度升溫?cái)U(kuò)散2h，然后在惰性氛圍下400℃保溫2h，然后以60℃/h降溫至室溫，再將納米累托石-環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層涂覆在其表面，烘干即得農(nóng)業(yè)機(jī)械用高強(qiáng)耐磨滾輪。梯度升溫?cái)U(kuò)散具體為先在680℃擴(kuò)散30min，然后在710℃擴(kuò)散1h，最后在740℃擴(kuò)散30min。
將本發(fā)明實(shí)施例制得的產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試，硬度為414hv，可吸收沖擊功為46.8j，抗鹽霧腐蝕性(出現(xiàn)銹跡)為380h(單獨(dú)合金鑄鐵72h開始出銹)，抗拉強(qiáng)度為516mpa，屈服強(qiáng)度為406.7mpa。(以上數(shù)據(jù)為本發(fā)明實(shí)施例平均值)
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。