一种大功率翻地犁专用长寿命轴承的制作方法

技术特征：
1.一种大功率翻地犁专用长寿命轴承，其特征在于：所述轴承所用钢材型号为gcr15，且轴承所用轴承基体的表面由内至外至外依次设有共渗耐磨层、金属熔覆层及陶瓷熔覆层；其中，金属熔覆层所用粉料由如下重量组分的原料组成：60～70份碳化钨、4～7份碳化钛、6～10份钴粉、1.5～2.5份氮化钽、7～12份氮化钛、1.8～3.2份铈粉、2～5份氮化铝、3～6份氧化铅、2～3.8份钼粉、2.5～4.5份硼化锆及1～2份碳纳米管；陶瓷熔覆层所用粉料由如下重量组分的原料组成：50～65份氧化铝、8～15份复配功能助剂、4～8份立方氮化硼、3～6份氧化铅、2.5～5.6份钼粉、2～3.6份镧粉、1.5～3.2份硼化钛、0.8～2.3份六硼化镧、0.6～1.8份氮化硼纳米管及0.8～2.2份石墨烯。2.根据权利要求1所述的一种大功率翻地犁专用长寿命轴承，其特征在于，所述共渗耐磨层的制备工艺为：ⅰ、将清理后的轴承基体放入炉体阴极盘上，边抽真空边加热，使炉体内温度以6～10℃/min的速率升温至360～400℃，并以1.2～1.8l/min的流速向其中注入适量的氨气，然后以6～10℃的升温速率将炉体内的温度升至辉光温度450～480℃，并在电压为600～700v，压强为140～160pa的条件下保温处理20～30h；然后以3～6℃的速率将炉内温度由480℃降至400℃；切断氨气流入并关闭直流高压电源，使轴承基体随炉冷却至室温，出炉后得到渗氮层；ⅱ、将渗氮处理后所得的轴承基体埋入盛有渗剂的坩埚，加盖坩埚盖，将坩埚移入管式炉中，当真空度达到0.1pa时，向坩埚中通入氩气直至大气压时，打开排气阀，调节压力表使进出口压力保持相等，然后以10～20℃/min的速率将锅内温度升至280～300℃，并在此温度下，保温处理2～5h；其中，所述渗剂由质量百分比为45～55wt％的铬、38～45wt％的氢氧化铝及余量的氯化铵复配而成；ⅲ、然后使炉体内温度以6～10℃/min的速率从300℃升温至650℃，保温2～5h；然后使炉体内温度以6～10℃/min的速率从650℃升温至1050℃，保温10～15h；最后，将炉体内温度以5～8℃/min的速率从1050℃降温至650℃，保温1～3h后，断绝热源工件随炉冷却至250℃出炉空冷，然后将轴承基体取出即可。3.根据权利要求2所述的一种大功率翻地犁专用长寿命轴承，其特征在于：所述轴承基体的清理步骤为：将轴承基体放至石油醚中超声清洗20～30min，然后将之取出并放入丙酮中超声清洗20～30min；待清洗完毕后，用无水乙醇超声清洗20～30min，最后将之取出并用氮气吹干即可。4.根据权利要求1所述的一种大功率翻地犁专用长寿命轴承，其特征在于，所述复配功能助剂的制备方法包括以下步骤：步骤一、按0.05～0.12g/ml的固液比将适量碳包覆处理后的复配多孔粉体浸泡在n，n-二甲基甲酰胺中，超声分散均匀后向其中加入质量为复配多孔粉体1.2～1.5倍的γ-氨丙基三甲氧基硅烷，于100～110℃的温度下搅拌反应20～30h；待反应结束后过滤，除去反应溶剂；所得滤饼用n，n-二甲基甲酰胺洗涤并干燥处理后，即完成了复配多孔粉体的前处理；步骤二、按0.03～0.1g/ml的固液比，将前处理后的复配多孔粉体充分分散在甲苯中使之形成悬浮液，然后依次向所得悬浮液中加入质量为复配多孔粉体0.4～0.7倍的抗氧剂、
1.2～1.8倍的甲基吡啶，在30～40℃及氮气气氛的环境下，搅拌反应20～30h；待反应完毕后对所得生成物组分进行过滤处理，所得滤料再依次用甲苯和乙醇各洗涤2～3次；待洗涤完毕后将之在80～90℃的温度下进行干燥处理，所得即为复配功能助剂成品。5.根据权利要求4所述的一种大功率翻地犁专用长寿命轴承，其特征在于，所述抗氧剂的制备方法为：按0.03～0.08g/ml的固液比将3，5-二叔丁基-4-羟基-苯基丙烯酸酸投入适量的乙二酰氯中，加热回流至无刺激性气味放出时停止加热，然后对所得混合物进行蒸馏处理除去乙二酰氯，所得即为抗氧剂成品。6.根据权利要求4所述的一种大功率翻地犁专用长寿命轴承，其特征在于，所述复配多孔粉体碳包覆工艺为：将复配多孔粉体及石墨粉按照质量比0.4～2.5：1的重量比混合均匀后将之制作成阳极，以纯石墨棒作为阴极；选用电压25v、电流50a的低压大电流石墨电极放电装置，将反应腔抽真空，并充入80mmhg的氦气，在此恒压条件下进行放电；待放电反应完毕后，收集腔体四周的粉体即为碳包裹碳化硅纳米粉体，然后将所得粉体在二甲苯中回流处理2～3h，回流完毕后对其进行过滤处理，后经干燥处理即完成了复配多孔粉体的碳包覆处理。7.根据权利要求4或6所述的一种大功率翻地犁专用长寿命轴承，其特征在于：所述复配多孔粉体由等细度的非金属碳化物多孔粉体及金属碳化物多孔粉体按照重量比1～1.5：1混合配制而成。8.根据权利要求7所述的一种大功率翻地犁专用长寿命轴承，其特征在于，所述非金属碳化物多孔粉体的制备方法为：
ⅰ
、将硅酸盐玻璃清洗及干燥处理后，称取适量的硅酸盐玻璃，并将之破碎、球磨成粉末状，然后将所得的硅酸盐玻璃微粉、镁粉、氯化镁、煤焦油按0.8～1.2：0.6～0.8：5～8：1.5～2.5的质量比球磨混合均匀；待混合均匀后，将所得混合物料转入管式炉中，然后以5～8℃/min的速率将其温度升至650～750℃，并在保温煅烧3～5h；
ⅱ
、待煅烧完毕后，将之自然冷却至室温，然后将炉内的混合物料取出，先在0.8～1.2mol/l的盐酸中清洗50～80min，再在质量分数为4～7％的氢氟酸中清洗2～4h，后经抽滤处理及干燥处理，所得即为非金属碳化物多孔粉体。9.根据权利要求7所述的一种大功率翻地犁专用长寿命轴承，其特征在于，所述金属碳化物多孔粉体的制备方法包括以下步骤：1)、将孔密度为20～30ppi的聚氨酯泡沫在温度为40～50℃、浓度为15～20％的氢氧化钠溶液浸泡处理，再将聚氨酯泡沫浸没于金属碳化物前驱体内，然后在25～30℃的温度下陈化30～40h；待陈化完毕后，在60～70℃的温度下对其干燥处理50～60h，所得记为多孔前驱体；2)、将上述多孔前驱体置于真空管式炉中，在氮气气氛的保护下以2～5℃/min的升温速率将炉内温度升至550～650℃，保温处理30～50min；再以5～8℃/min的升温速率将炉内温度升至1000～1100℃，最后以2～5℃/min的升温速率将炉内温度升至1400～1500℃，并保温60～90min，最终所得固体物质即为金属碳化物多孔粉体。10.根据权利要求9所述的一种大功率翻地犁专用长寿命轴承，其特征在于，所述金属碳化物前驱体的制备方法为：s1、按1：6～10的体积比将适量的正丙醇锆及无水乙醇混合，然后将之置于温度为20～
30℃的恒温水浴锅中搅拌10～20min，再向所得的混合液中加入体积为正丙醇锆40～60％的醋酸，混合搅拌均匀后得第一溶液；s2、按0.15～0.2g/ml的固液比，将适量的蔗糖投入适量的质量浓度为20～30％的冰醋酸中，混合搅拌均匀后，得到第一溶液；然后按锆与碳的摩尔比为1：4～5量取适量的碳源溶液，并将之记作第二溶液；s3、用滴管缓慢地将第二溶液滴至第一溶液中，在室温条件下充分搅拌20～30min后，所得即为金属碳化物前驱体。

技术总结
本发明涉及轴承制备技术领域，具体为一种大功率翻地犁专用长寿命轴承；轴承所用轴承基体的表面由内至外至外依次设有共渗耐磨层、金属熔覆层及陶瓷熔覆层；本发明中先在轴承基体表面进行共渗处理，使得其表面形成一层氮化铬耐磨涂层，然后再依次在其表面熔覆金属熔覆层及陶瓷熔覆层，所得金属熔覆层的设置不仅能有效地提高了轴承基体的耐磨性能，而且也有效地改善了其耐腐蚀性能；温度较低时，石墨烯能够起到润滑效果；高温时氧化铅、硼化钛及钼粉发生化学反应，生成具有润滑作用的化合物，复配功能助剂与具有润滑作用的化合物之间相互协同，不仅有效地改善了轴承的耐磨性能，也提高了其抗氧化性能，一定程度上延长了轴承的使用寿命。寿命。


技术研发人员：荣超 陈齐 陈浩寅 周良模
受保护的技术使用者：铜陵日飞创客科技有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/4/26