CN107502939B - 一种耐磨轴承滚动体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨轴承滚动体，采用椰油酰谷氨酸钠溶液对轴承滚动体加压浸泡、然后清洗烘干后，添加到低温等离子处理装置中进行低温等离子体处理，处理时间为70‑80s，处理完成后，60s内，添加到微弧氧化装置中进行微弧氧化处理，处理时间为2‑3min，然后再放入蓖麻油中浸泡处理，完成后，取出表面擦干，即可；通过本发明方法处理滚动体，能够显著的提高轴承滚动体的耐磨性能。

Description

一种耐磨轴承滚动体
技术领域
本发明属于轴承技术领域，具体涉及一种耐磨轴承滚动体。
背景技术
轴承（Bearing）是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数（friction coefficient），并保证其回转精度（accuracy）。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。其中滚动轴承已经标准化、系列化，但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大，价格也较高。滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成，而滚动体作为轴承结构的一部分具有非常显著的作用，滚动体直接影响到轴承的使用性能和寿命情况，磨损作为滚动体最为常见的问题，滚动体的耐磨性能直接影响到轴承的性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐磨轴承滚动体。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐磨轴承滚动体，包括：采用椰油酰谷氨酸钠溶液对轴承滚动体加压浸泡、然后清洗 烘干后，添加到低温等离子处理装置中进行低温等离子体处理，处理时间为70-80s，处理完 成后，60s内，添加到微弧氧化装置中进行微弧氧化处理，处理时间为2-3min，然后再放入蓖 麻油中浸泡处理，完成后，取出表面擦干，即可。
进一步的，所述轴承滚动体材料为GCr15。
进一步的，所述椰油酰谷氨酸钠溶液质量分数为3.4-3.6%。
进一步的，所述加压浸泡处理具体为：将将椰油酰谷氨酸钠溶液添加到反应釜中，然 后再将轴承滚动体添加到椰油酰谷氨酸钠溶液中，轴承滚动体完全浸泡在椰油酰谷氨酸钠溶液 内，加热至80-90℃，保温10-12min，然后加压至3.8-4.0MPa，保压2小时，然后取出。
进一步的，所述清洗烘干具体为：采用去离子水进行清洗，清洗温度为30℃，然后在120℃下进行真空烘干。
进一步的，所述低温等离子体处理具体为：低温等离子体处理气体为二氧化碳与二氧化硫混合气体，处理压力为100Pa，处理时间为1-2min。
进一步的，所述二氧化碳与二氧化硫混合气体为二氧化碳与二氧化硫按20:1体积比制成。
进一步的，所述微弧氧化处理具体为：采用功率为15kW的微弧氧化装置对轴承滚动体进行处理，采用轴承滚动体与不锈钢板为对等电极，采用去离子水配制浓度为12g/L的偏铝酸钾溶液作为电解液，电流密度为12A/dm²，电解时电解液温度为30℃。
进一步的，所述蓖麻油中浸泡处理，浸泡温度为60-80℃，浸泡时间为2小时。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过采用椰油酰谷氨酸钠溶液进行加压 浸泡处理，能够对滚动体表面进行有效的去油脂，并且，能够让一定量的椰油酰谷氨酸钠浸渍 到滚动体表层，在进行低温等离子体处理时，能够有效的在滚动体表层形成一层耐磨层，能够显著降低滚动体表面的摩擦系数，硫原子与碳原子能够一定程度上渗入耐磨层，提高耐 磨层的硬度，同时通过进行微弧氧化处理，能够进一步的加强耐磨层的硬度，提高耐磨层的 强韧性，在滚动体表面发生摩擦时，表面局部温度升高，能够使得耐磨层中的碳原子与硫原 子向体相进一步扩散，进一步的起到减摩抗磨的作用，从而能够进一步的提高滚动体的耐 磨损性能，并且，通过最后的蓖麻油浸泡处理，能够使得生成的耐磨层还有助于保持油膜，减少初期磨损和噪声，同时通过减小摩擦系数与增进散热的综合结果，延缓了摩擦表面的软化，降低了磨损率，提高了抗粘着和抗咬合能力；本发明中对滚动体的处理不改变滚动体 的精度，表面粗糙，对滚动体的适用范围不产生影响。
具体实施方式
实施例1
一种耐磨轴承滚动体，包括：采用椰油酰谷氨酸钠溶液对轴承滚动体加压浸泡、然后清洗 烘干后，添加到低温等离子处理装置中进行低温等离子体处理，处理时间为70s，处理完成 后，60s内，添加到微弧氧化装置中进行微弧氧化处理，处理时间为2-3min，然后再放入蓖麻 油中浸泡处理，完成后，取出表面擦干，即可。
进一步的，所述轴承滚动体材料为GCr15。
进一步的，所述椰油酰谷氨酸钠溶液质量分数为3.4%。
进一步的，所述加压浸泡处理具体为：将将椰油酰谷氨酸钠溶液添加到反应釜中，然 后再将轴承滚动体添加到椰油酰谷氨酸钠溶液中，轴承滚动体完全浸泡在椰油酰谷氨酸钠溶液 内，加热至80℃，保温10min，然后加压至3.8MPa，保压2小时，然后取出。
进一步的，所述清洗烘干具体为：采用去离子水进行清洗，清洗温度为30℃，然后在120℃下进行真空烘干。
进一步的，所述低温等离子体处理具体为：低温等离子体处理气体为二氧化碳与二氧化硫混合气体，处理压力为100Pa，处理时间为1min。
进一步的，所述二氧化碳与二氧化硫混合气体为二氧化碳与二氧化硫按20:1体积比制成。
进一步的，所述微弧氧化处理具体为：采用功率为15kW的微弧氧化装置对轴承滚动体进行处理，采用轴承滚动体与不锈钢板为对等电极，采用去离子水配制浓度为12g/L的偏铝酸钾溶液作为电解液，电流密度为12A/dm²，电解时电解液温度为30℃。
进一步的，所述蓖麻油中浸泡处理，浸泡温度为60℃，浸泡时间为2小时。
实施例2
一种耐磨轴承滚动体，包括：采用椰油酰谷氨酸钠溶液对轴承滚动体加压浸泡、然后清洗 烘干后，添加到低温等离子处理装置中进行低温等离子体处理，处理时间为80s，处理完成 后，60s内，添加到微弧氧化装置中进行微弧氧化处理，处理时间为2-3min，然后再放入蓖麻 油中浸泡处理，完成后，取出表面擦干，即可。
进一步的，所述轴承滚动体材料为GCr15。
进一步的，所述椰油酰谷氨酸钠溶液质量分数为3.6%。
进一步的，所述加压浸泡处理具体为：将将椰油酰谷氨酸钠溶液添加到反应釜中，然后再将轴承滚动体添加到椰油酰谷氨酸钠溶液中，轴承滚动体完全浸泡在椰油酰谷氨酸钠溶液内，加热至90℃，保温12min，然后加压至4.0MPa，保压2小时，然后取出。
进一步的，所述清洗烘干具体为：采用去离子水进行清洗，清洗温度为30℃，然后在120℃下进行真空烘干。
进一步的，所述低温等离子体处理具体为：低温等离子体处理气体为二氧化碳与二氧化硫混合气体，处理压力为100Pa，处理时间为2min。
进一步的，所述二氧化碳与二氧化硫混合气体为二氧化碳与二氧化硫按20:1体积比制成。
进一步的，所述微弧氧化处理具体为：采用功率为15kW的微弧氧化装置对轴承滚动体进行处理，采用轴承滚动体与不锈钢板为对等电极，采用去离子水配制浓度为12g/L的偏铝酸钾溶液作为电解液，电流密度为12A/dm²，电解时电解液温度为30℃。
进一步的，所述蓖麻油中浸泡处理，浸泡温度为80℃，浸泡时间为2小时。
实施例3
一种耐磨轴承滚动体，包括：采用椰油酰谷氨酸钠溶液对轴承滚动体加压浸泡、然后清洗 烘干后，添加到低温等离子处理装置中进行低温等离子体处理，处理时间为75s，处理完成 后，60s内，添加到微弧氧化装置中进行微弧氧化处理，处理时间为2min，然后再放入蓖麻油 中浸泡处理，完成后，取出表面擦干，即可。
进一步的，所述轴承滚动体材料为GCr15。
进一步的，所述椰油酰谷氨酸钠溶液质量分数为3.5%。
进一步的，所述加压浸泡处理具体为：将将椰油酰谷氨酸钠溶液添加到反应釜中，然 后再将轴承滚动体添加到椰油酰谷氨酸钠溶液中，轴承滚动体完全浸泡在椰油酰谷氨酸钠溶液 内，加热至85℃，保温11min，然后加压至3.9MPa，保压2小时，然后取出。
进一步的，所述清洗烘干具体为：采用去离子水进行清洗，清洗温度为30℃，然后在120℃下进行真空烘干。
进一步的，所述低温等离子体处理具体为：低温等离子体处理气体为二氧化碳与二氧化硫混合气体，处理压力为100Pa，处理时间为1min。
进一步的，所述二氧化碳与二氧化硫混合气体为二氧化碳与二氧化硫按20:1体积比制成。
进一步的，所述微弧氧化处理具体为：采用功率为15kW的微弧氧化装置对轴承滚动体进行处理，采用轴承滚动体与不锈钢板为对等电极，采用去离子水配制浓度为12g/L的偏铝酸钾溶液作为电解液，电流密度为12A/dm²，电解时电解液温度为30℃。
进一步的，所述蓖麻油中浸泡处理，浸泡温度为70℃，浸泡时间为2小时。
对比例1：与实施例1区别仅在于不采用椰油酰谷氨酸钠溶液对轴承滚动体加压浸泡。
对比例2：与实施例1区别仅在于低温等离子体处理采用纯二氧化碳处理。
对比例3：与实施例1区别仅在于低温等离子体处理后2min，然后进行微弧氧化处理。
对比例4：与实施例1区别仅在于不采用蓖麻油浸泡处理。
摩擦磨损试验：
采用MMW-1型立式万能摩擦磨损试验机以滑动、滚动和复合的形式评定润滑剂和各种 材料的摩擦磨损性能，主要技术参数为：最大试验力100N，试验力示值相对误差1%，主轴转 速范围0.05-2000r/min，试样温度控制范围室温-260℃：
利用立式万能摩擦磨损试验机，在干摩擦的条件下，试验在载荷为100N，主轴转速为 100r/min，对实施例与对比例处理的滚动体进行摩擦磨损试验，滚动体直径均为5mm，设置 一组未处理过的滚动体为对照组，材料与大小均相同：
表1摩擦系数
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由表1可以看出，经过本发明方法处理的滚动体表面摩擦系数极大的降低；
表2 160h磨损量/g
Figure DEST_PATH_IMAGE004
由表2可以看出，经过本发明处理后的滚动体耐磨损性能得到显著的提高。

Claims (5)

1.一种耐磨轴承滚动体，其特征在于，包括：采用椰油酰谷氨酸钠溶液对轴承滚动体加压浸泡、然后清洗烘干后，添加到低温等离子处理装置中进行低温等离子体处理，处理时间为70-80s，处理完成后，60s内，添加到微弧氧化装置中进行微弧氧化处理，处理时间为2-3min，然后再放入蓖麻油中浸泡处理，完成后，取出表面擦干，即可；
所述加压浸泡处理具体为：将椰油酰谷氨酸钠溶液添加到反应釜中，然后再将轴承滚动体添加到椰油酰谷氨酸钠溶液中，轴承滚动体完全浸泡在椰油酰谷氨酸钠溶液内，加热至80-90°C，保温10-12min，然后加压至3.8-4.0MPa，保压2小时，然后取出；
所述低温等离子体处理具体为：低温等离子体处理气体为二氧化碳与二氧化硫混合气体，处理压力为100Pa，处理时间为1-2min，其中二氧化碳与二氧化硫混合气体为二氧化碳与二氧化硫按20:1体积比制成；
所述微弧氧化处理具体为：采用功率为15kW的微弧氧化装置对轴承滚动体进行处理，采用轴承滚动体与不锈钢板为对等电极，采用去离子水配制浓度为12g/L的偏铝酸钾溶液作为电解液，电流密度为12A/dm²，电解时电解液温度为30°C。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨轴承滚动体，其特征在于，所述轴承滚动体材料为GCr15。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨轴承滚动体，其特征在于，所述椰油酰谷氨酸钠溶液质量分数为3.4-3.6%。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨轴承滚动体，其特征在于，所述清洗烘干具体为：采用去离子水进行清洗，清洗温度为30°C，然后在120°C下进行真空烘干。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨轴承滚动体，其特征在于，所述蓖麻油中浸泡处理，浸泡温度为60-80°C，浸泡时间为2小时。
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