車輛履帶連接件工藝思考范文

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《信息記錄材料雜志》2015年第二期

1微納米滲鋅技術(shù)的特點(diǎn)

1.1滲鋅硬度最高耐磨、抗劃傷性能好,優(yōu)于熱、電鍍鋅和達(dá)克羅。

1.2滲鋅與基體金屬的結(jié)合強(qiáng)度高具有很好的附著強(qiáng)度，耐磨損抗劃傷，涂層很難剝離掉，只有用化學(xué)酸洗方法才能除掉。

1.3耐腐蝕性強(qiáng)[1]腐蝕、銹蝕是鋼鐵材料的天敵。世界鋼產(chǎn)量約有十分之一損耗于腐蝕、銹蝕。實(shí)踐證明，在海洋大氣、工業(yè)大氣等多種惡劣環(huán)境下，納米粉末滲鋅層的耐蝕性高于熱、電鍍鋅和不銹鋼，比熱浸鍍鋅的耐腐蝕性高10%~30%。

1.4生產(chǎn)基本無污染，適合大批量生產(chǎn)微納米粉末滲鋅幾乎為鋅固體滲，沒有鋅固體產(chǎn)生，工件與助劑在密閉的器具中進(jìn)行滲鋅和分離，對周圍環(huán)境沒有污染。一般在大氣環(huán)境下的密封容器中就可以實(shí)現(xiàn)熱擴(kuò)散涂層加工處理，因而熱處理設(shè)備簡單、成本低，非常適合于復(fù)雜形狀鋼鐵構(gòu)件的大批量涂層加工處理。

2試驗(yàn)過程

2.1試件的選擇選取履帶的連接件進(jìn)行滲鋅處理。

2.2微納米滲鋅工藝流程試件、微納米鋅粉、惰性沖擊介質(zhì)混合填充在密封的不銹鋼容器→容器放置在滲鋅爐→旋轉(zhuǎn)容器，滲鋅爐加熱到380℃（根據(jù)基體材料的特性調(diào)整），升溫需要2h→380℃，保溫2h→利用金屬原子的熱擴(kuò)散作用，在構(gòu)件表面形成Zn/Fe合金保護(hù)涂層→系統(tǒng)自動(dòng)降溫→取出試件。

2.3工藝參數(shù)的確定經(jīng)過多次工藝試驗(yàn)得出如下工藝參數(shù)：微納米粉末滲鋅涂層厚度在10～20μm時(shí)，既能保證防腐耐磨，又節(jié)約鋅粉、添加劑等原材料；在保證涂層厚度的前提下，將加熱溫度由傳統(tǒng)滲鋅420℃降低到380℃；使用氧化鈰、氧化鑭作為納米稀土添加劑，縮短了保溫時(shí)間，由傳統(tǒng)滲鋅保溫時(shí)間4h降低為2h。

2.4耐磨損性能試驗(yàn)與達(dá)克羅試件進(jìn)行對比試驗(yàn)。履帶集中裝配滲鋅緊固件和端聯(lián)器10套，其余全部為達(dá)克羅處理的履帶，端聯(lián)器螺栓的擰緊力矩為370N•m，誘導(dǎo)齒螺栓的擰緊力矩為600N•m，經(jīng)過組裝后，首先經(jīng)過45天的海洋氣候下放置，再通過35天的海水訓(xùn)練。將達(dá)克羅部件和滲鋅部件進(jìn)行腐蝕情況對比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)達(dá)克羅部件銹蝕嚴(yán)重，無法進(jìn)行正常拆卸，只能采用氣割切割的方法進(jìn)行破壞性拆卸；滲鋅部件基本無嚴(yán)重銹蝕，可以順利進(jìn)行拆卸，沒有銹死現(xiàn)象發(fā)生。如圖1～4所示。

2.5金相組織試驗(yàn)任意抽取經(jīng)過耐磨損試驗(yàn)的滲鋅試件進(jìn)行金相組織的厚度、硬度及機(jī)械性能檢測，見圖5、圖6。滲鋅層厚度均勻，平均厚度在10～20μm（我公司履帶技術(shù)要求表面處理厚度范圍在10～30μm），滿足機(jī)加工序的預(yù)留尺寸要求，硬度（見表1）及機(jī)械性能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。從試驗(yàn)效果可以看出，滲鋅工藝的動(dòng)態(tài)耐腐蝕性能、耐磨損性能比達(dá)克羅好，零部件拆卸順利，解決了緊固部件“銹死”難題，如圖7、圖8所示。滲鋅處理的零件保留了完整性，減少了廢品損失更節(jié)省了維修時(shí)間。

3微納米滲鋅過程無環(huán)境污染

微納米滲鋅防腐技術(shù)是將工件、鋅粉及惰性沖擊介質(zhì)、助劑、納米稀土活性劑等原料混合填充在密閉容器中，并將容器放置在熱處理爐內(nèi)，試件與滲劑在密閉容器中進(jìn)行擴(kuò)散和分離，沒有鋅蒸汽產(chǎn)生，熱處理爐用天然氣為能源，無污染，生產(chǎn)過程無三廢排放。

4結(jié)語

將微納米滲鋅工藝應(yīng)用到特種車輛履帶連接件，首次解決了履帶在海洋濕熱鹽霧下和海水中銹蝕后不易拆卸的難題，是表面防腐處理技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破。試驗(yàn)表明微納米滲鋅試件的涂層厚度均勻性好、滲鋅涂層耐磨、抗劃傷性能好，因此該技術(shù)適合應(yīng)用于各種惡劣腐蝕環(huán)境中使用的零部件。

作者：任雁陳麗華張寶東王亮王長順劉長華單位：北京北方車輛集團(tuán)有限公司北京市特種車輛部件先進(jìn)制造與評估工程技術(shù)研究中心