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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201310441210.X(22)申请日 2013.09.25C23C 4/08(2006.01)C23C 4/12(2006.01)B32B 15/01(2006.01)(71)申请人中国科学院金属研究所地址 110016 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号申请人沈阳黎航发石化机械设备制造有限公司(72)发明人栾胜家 张立湖 何贵民 张春智常辉 高盛彦 李宏伟 张甲徐娜 侯万良 常新春(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002代理人许宗富 周秀梅(54) 发明名称一种挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层及其制备方法(57) 摘要。
2、本发明公开了一种挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层及其制备方法，属于挤压造粒机轴瓦领域。该减磨润滑涂层为双层结构，粘结底层为Ni基合金涂层，工作面层为Ag涂层，工作面层采用常压等离子喷涂技术制备，其工艺参数为：电流400-480A，电压55-75V，送粉量20-40g/min，送粉气流量4-8L/min，主气流量42-47L/min，次气流量4.0-8.0L/min，主气压力65-80psi，次气压力55-65psi，喷涂距离60-90mm。本发明获得的轴瓦减磨润滑涂层，防止了挤压造粒机的烧瓦情况，有效地避免了轴的严重磨损，解决了聚合装置高负荷稳定安全生产的瓶颈问题，具有重要的工业应用价值。(51)。
3、Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图2页(10)申请公布号 CN 104451513 A(43)申请公布日 2015.03.25CN 104451513 A1/1页21.一种挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层，其特征在于：该减磨润滑涂层是由依次附着在轴瓦表面的粘结底层和工作面层组成，其中：所述轴瓦的材质为钢，所述粘结底层为Ni基合金涂层，所述工作面层为Ag涂层。2.按照权利要求1所述的挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层，其特征在于：所述粘结底层厚度为0.10-0.20mm，工作面层厚度为1.5-2.0mm，机加后减磨润滑涂层厚度为0.6-0。
4、.8mm。3.按照权利要求1所述的挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层，其特征在于：所述减磨润滑涂层平均结合强度不低于15MPa。4.按照权利要求1所述的挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层，其特征在于：所述减磨润滑涂层其工作面层的孔隙率小于3%。5.按照权利要求1所述挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层的制备方法，其特征在于：该方法首先通过等离子喷涂工艺在轴瓦表面制备Ni基合金涂层，然后采用常压等离子喷涂技术在Ni基合金涂层表面制备工作面层；所述常压等离子喷涂技术工艺参数为：电流400-480A，电压55-75V，送粉量20-40g/min，送粉气流量4-8L/min，主气流量42-47L/min，次气流量4.0-。
5、8.0L/min，主气压力65-80psi，次气压力55-65psi，喷涂距离60-90mm。6.按照权利要求5所述的挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层的制备方法，其特征在于：所述工作面层采用Ag粉末制备，粒度为45-100m。7.按照权利要求6所述的挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层的制备方法，其特征在于：Ag粉末纯度大于98.5wt%。权 利 要 求 书CN 104451513 A1/5页3一种挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层及其制备方法技术领域0001 本发明涉及挤压造粒机轴瓦领域，具体为一种挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层及其制备方法。背景技术0002 挤压造粒机组是大型聚丙烯成套设备中的重大关键装备之一。
6、，是集机械、电气、仪表和化工于一体，自动化程度较高的聚丙烯装置后处理的关键设备，其能否平稳运行关系到装置能否实现“安、稳、长、满、优”运行，对装置的清洁生产和经济效益会产生极大的影响。而轴瓦是挤压造粒机组的关键部件，当挤压造粒机运行时，若轴瓦和轴间润滑不良，轴瓦与转轴之间就存在直接的摩擦，轴会产生严重磨损，且发生直接摩擦产生的高温足以将其烧坏，即烧瓦，严重影响聚丙烯的高负荷稳定安全连续生产。轴瓦表面采用减磨润滑涂层是避免挤压造粒机烧瓦、轴和轴瓦严重磨损的一种有效途径，对于提高聚丙烯装置的生产能力，具有重要的工业应用价值，对于国家调整聚丙烯产品结构、降低生产能耗具有重要意义。发明内容0003 本。
7、发明的目的在于提供一种性能优良的挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层及其制备方法，来避免挤压造粒机烧瓦、轴的严重磨损问题，以解决聚合装置高负荷稳定安全生产的瓶颈问题。0004 本发明的技术方案如下：0005 一种挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层，该减磨润滑涂层是由依次附着在轴瓦表面的粘结底层和工作面层组成，其中：所述轴瓦的材质为钢，所述粘结底层为Ni基合金涂层，所述工作面层为Ag膜。0006 所述粘结底层厚度为0.10-0.20mm，工作面层厚度为1.5-2.0mm，机加后减磨润滑涂层厚度（涂层使用厚度）为0.6-0.8mm。0007 所述减磨润滑涂层平均结合强度不低于15MPa，所述减磨润滑涂层其工作面。
8、层的孔隙率为1%-3%。0008 上述挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层的制备方法，该方法首先通过等离子喷涂工艺在轴瓦表面制备Ni基合金涂层，然后采用常压等离子喷涂技术在Ni基合金涂层表面制备工作面层；所述常压等离子喷涂技术工艺参数为：电流400-480A，电压55-75V，送粉量20-40g/min，送粉气流量4-8L/min，主气流量42-47L/min，次气流量4.0-8.0L/min，主气压力65-80psi，次气压力55-65psi，喷涂距离60-90mm。所述工作面层采用Ag粉末制备，Ag粉末粒度为45-100m，Ag粉末纯度大于98.5wt%。0009 本发明的有益效果是：0010 1。
9、、本发明通过常压等离子喷涂技术对聚丙烯挤压造粒机轴瓦进行处理，获得轴瓦减磨润滑涂层，防止了挤压造粒机的烧瓦情况，有效地避免了轴的严重磨损，解决了聚合装说 明 书CN 104451513 A2/5页4置高负荷稳定安全生产的瓶颈问题，提高了聚丙烯装置的生产能力，具有重要的工业应用价值，对于国家调整聚丙烯产品结构、降低生产能耗具有重要意义。0011 2、轴瓦减磨润滑涂层的结合强度和孔隙率是该涂层能否得到实际应用的关键，若涂层结合强度低，在高载荷工作环境下涂层容易掉块，影响成套装置正常运转的安全性和稳定性，若涂层孔隙率过大，会严重影响涂层的减磨润滑性能，涂层不能起到减磨润滑的作用。而在涂层制备中，原材。
10、料的粒度、涂层制备工艺参数及涂层使用厚度选择等明显影响涂层的结合强度和孔隙率，而几个因素又是相互制约的，只有选择恰当、匹配，涂层性能才能满足使用要求，如原材料粒度过小，涂层制备过程中烧损严重，若原材料粒度过大，颗粒熔化不充分，涂层孔隙率提高。附图说明0012 图1为实施例1中制备的减磨润滑涂层的金相照片。0013 图2为实施例2中制备的减磨润滑涂层的金相照片。0014 图3为对比例1中制备的减磨润滑涂层的金相照片。0015 图4为对比例2中制备的减磨润滑涂层的金相照片。具体实施方式0016 本发明挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层制备方法具体如下：0017 步骤1：首先通过常规等离子喷涂工艺在轴瓦(。
11、20号钢)表面制备Ni基合金涂层，然后采用常压等离子喷涂技术在Ni基合金涂层表面制备工作面层，工作面层制备工艺如表1所示。0018 步骤2：采用车床加工步骤1制备的减磨润滑涂层。0019 步骤3：采用金相分析系统对步骤2加工后的减磨润滑涂层进行孔隙率测定。0020 步骤4：采用拉伸试验机对步骤2加工后的减磨润滑涂层进行结合强度测试。0021 表1减磨润滑涂层工作面层制备工艺0022 0023 以下各实施例中在轴瓦表面制备Ni基合金涂层的工艺具体为：电流520A，电压60V，送粉量30g/min，送粉气流量6L/min，主气流量47L/min，主气压力70psi，次气流量7L/min，次气压力5。
12、8psi，喷涂距离125mm。0024 实施例1：0025 本实施例中，挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层的制备方法具体如下：说 明 书CN 104451513 A3/5页50026 步骤1：采用常压等离子喷涂技术制备减磨润滑涂层，粘结底层采用Ni基合金粉末制备，工作面层采用Ag粉末制备，Ag粉末纯度为99.0wt%，粒度为45-100m。工作面层制备工艺如表2所示。0027 表2减磨润滑涂层工作面层制备工艺0028 0029 0030 步骤2：步骤1所得减磨润滑涂层其粘结底层厚度为0.15mm，工作面层厚度为1.5mm，采用车床加工步骤1制备的减磨润滑涂层，加工后减磨润滑涂层厚度为0.75mm。0。
13、031 步骤3：采用金相分析系统对步骤2加工后的减磨润滑涂层工作面层进行孔隙率测定，涂层孔隙率为2.0%。0032 步骤4：采用拉伸试验机对步骤2加工后的减磨润滑涂层进行结合强度测试，涂层平均结合强度为17.2MPa。0033 实施例2：0034 本实施例中，挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层的制备方法具体如下：0035 步骤1：采用常压等离子喷涂技术制备减磨润滑涂层，粘结底层采用Ni基合金粉末制备，工作面层采用Ag粉末制备，Ag粉末纯度为99.0wt%，粒度为45-100m。工作面层制备工艺如表3所示。0036 表3减磨润滑涂层工作面层制备工艺0037 0038 步骤2：步骤1所得减磨润滑涂层其粘。
14、结底层厚度为0.15mm，工作面层厚度为1.8mm，采用车床加工步骤1制备的减磨润滑涂层，加工后减磨润滑涂层厚度为0.70mm。0039 步骤3：采用金相分析系统对步骤1制备的减磨润滑涂层进行孔隙率测定，涂层孔隙率为1.9%。说 明 书CN 104451513 A4/5页60040 步骤4：采用拉伸试验机对步骤2加工后的减磨润滑涂层进行结合强度测试，涂层平均结合强度为16.8MPa。0041 对比例1：0042 本实施例中，挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层的制备方法具体如下：0043 步骤1：采用常压等离子喷涂技术制备减磨润滑涂层，粘结底层采用Ni基合金粉末制备，工作面层采用Ag粉末制备，Ag粉末。
15、纯度为99.0wt%，粒度为74-125m。工作面层制备工艺如表4所示。0044 表4减磨润滑涂层工作面层制备工艺0045 0046 步骤2：步骤1所得减磨润滑涂层其粘结底层厚度为0.15mm，工作面层厚度为1.5mm，采用车床加工步骤1制备的减磨润滑涂层，加工后减磨润滑涂层厚度为0.75mm。0047 步骤3：采用金相分析系统对步骤2加工后的减磨润滑涂层工作面层进行孔隙率测定，涂层孔隙率为9.2%。0048 步骤4：采用拉伸试验机对步骤2加工后的减磨润滑涂层进行结合强度测试，涂层平均结合强度为11.5MPa。0049 对比例2：0050 本实施例中，挤压造粒机轴瓦用减磨润滑涂层的制备方法具体。
16、如下：0051 步骤1：采用常压等离子喷涂技术制备减磨润滑涂层，粘结底层采用Ni基合金粉末制备，工作面层采用Ag粉末制备，Ag粉末纯度为99.0wt%，粒度为45-100m。工作面层制备工艺如表5所示。0052 表5减磨润滑涂层工作面层制备工艺0053 说 明 书CN 104451513 A5/5页70054 步骤2：步骤1所得减磨润滑涂层其粘结底层厚度为0.15mm，工作面层厚度为1.8mm，采用车床加工步骤1制备的减磨润滑涂层，加工后减磨润滑涂层厚度为0.70mm。0055 步骤3：采用金相分析系统对步骤1制备的减磨润滑涂层进行孔隙率测定，涂层孔隙率为8.7%。0056 步骤4：采用拉伸试验机对步骤2加工后的减磨润滑涂层进行结合强度测试，涂层平均结合强度为10.8MPa。说 明 书CN 104451513 A1/2页8图1图2说 明 书 附 图CN 104451513 A2/2页9图3图4说 明 书 附 图CN 104451513 A。