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专利号: 2021108421846
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2024-01-05
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于表面强化的凸轮‑挺柱副的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,对钢铁基体表面进行去油和除锈处理,然后按照凸轮和挺柱标准尺寸对钢铁基体进行锻压和机械加工,获得凸轮基体和挺柱基体;

步骤2,利用脉冲激光在凸轮基体和挺柱基体表面指定位置辐照,使被辐照位置的钢铁基体汽化,形成小孔,制成表面有非连续分布增强相小孔的摩擦副;

步骤3,激光熔覆,将铁基自熔性粉末在保护气气流作用下通过送粉管道送达送粉喷嘴,经喷嘴送入凸轮基体和挺柱基体表面的小孔内,然后对小孔内粉末及小孔周围基体进行激光烧结,制备出表面分布有非连续硬质马氏体+碳化物复合棒的凸轮预制体和挺柱预制体;

步骤4,将凸轮预制体和挺柱预制体置于石灰中缓冷80min‑100min,取出空冷至室温,在凸轮预制体和挺柱预制体表面进行二次脉冲激光打孔,打的孔位于硬质马氏体+碳化物复合棒周围,用作润滑孔,然后对凸轮预制体和挺柱预制体进行细加工,打磨、抛光和倒角处理,即制得非连续分布硬质马氏体+碳化物复合棒的凸轮‑挺柱副。

2.根据权利要求1所述的一种基于表面强化的凸轮‑挺柱副的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,采用加热法对钢铁基体表面进行去油处理,将钢铁基体表面加热到300~450℃,保温0.5‑2h,去除油渍。

3.根据权利要求1所述的一种基于表面强化的凸轮‑挺柱副的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,利用脉冲激光在凸轮基体和挺柱基体表面指定位置辐照,使被辐照位置的钢铁基体汽化,形成小孔,凸轮基体表面小孔的直径为0.8mm~1.0mm,孔深为0.3mm~3mm,相邻小孔的间距为0.1mm~0.2mm。

4.根据权利要求3所述的一种基于表面强化的凸轮‑挺柱副的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,挺柱基体表面小孔的直径为0.6mm~0.8mm,孔深为0.3mm~3mm,相邻小孔的间距为0.1mm~0.2mm。

5.根据权利要求1所述的一种基于表面强化的凸轮‑挺柱副的制备方法,其特征在于,所述铁基自熔性粉末为Fe45、Fe55或Fe65粉末。

6.根据权利要求5所述的一种基于表面强化的凸轮‑挺柱副的制备方法,其特征在于,所述Fe45粉末,按照质量百分比,包括0.5‑0.6%C、3‑4%Si、3‑4%B、12‑14%Cr和16‑18%Ni,余量为Fe。

7.根据权利要求5所述的一种基于表面强化的凸轮‑挺柱副的制备方法,其特征在于,所述Fe55粉末,按照质量百分比,包括0.1‑0.3%C、2.5‑3.5%Si、1.2‑1.8%B、1‑8%Cr和

20‑35%Ni,余量为Fe。

8.根据权利要求5所述的一种基于表面强化的凸轮‑挺柱副的制备方法,其特征在于,所述Fe65粉末,按照质量百分比,包括4‑5%C、1‑2%Si、1‑2%B、40‑50%Cr和8‑12%Ni,余量为Fe。

9.根据权利要求1所述的一种基于表面强化的凸轮‑挺柱副的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,在将铁基自熔性粉末送入凸轮基体和挺柱基体表面的小孔内前,先对凸轮基体和挺柱基体进行预热处理,预热处理温度为200‑300℃。

10.根据权利要求1所述的一种基于表面强化的凸轮‑挺柱副的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,对小孔内粉末及小孔周围基体进行激光烧结,激光烧结过程中,激光器功率为2~3kW,离焦量为35~45mm、送粉量为7~7.8g/min。