[其他]一种改善钢铁零部件表面润湿性的工艺方法

说明书

本发明是关于改善钢铁零部件表面润湿性的一种工艺方法，系采用磷酸三甲酚酯溶液浸泡被处理件，并放入烘箱中加温处理，具有处理时间短、成本低、工艺简单、润湿性能好等特点。本发明不仅可提高钢铁零部件的表面能，改善润湿性，而且还有助于提高了运动零部件的使用寿命。本发明可用于改善轴承、精密导轨等运动零部件表面的润湿性。

本发明是关于改善钢铁零部件表面润湿性能的一种工艺方法。

对作相对运动表面进行润滑是减少摩擦磨损的一种重要手段。目前，为提高润滑效果，常常采用在润滑油中添加少量的添加剂的方法，用以改善润滑剂的性能。实践证明，实现良好的润滑效果，不仅与使用的润滑剂的性能有关，而且还与被润滑的固体表面的表面润滑性有着直接的关系。这里引用润湿角的概含，用以评价表面润湿性的优劣。润湿角是指液体与固体的界面与液体表面切线之间的夹角。润湿角越小，固体表面润湿性能越好。美国麻省理工学院仪表研究室的研究指出，把滚珠轴承的金属零件放在磷酸三甲酚酯溶液中进行处理，可使滚珠轴承在Teresso N₇₈或Kendall KG₈₀油润滑下的运转寿命提高几个数量级，而摩擦力减半。（NASA 1970 N70-39773《Intermediote accuracy integrating gyroscopes design criteria monograph》）。

按上述工艺方法对Cr₁₅钢进行处理四个月，其表面润湿性的改善效果并不明显。

本发明的目的是寻找一种操作简单、易于实现、处理周期短、表面润湿效果更佳的工艺方法。

本发明是采用磷酸三甲酚酯溶液处理钢铁零部件表面，改善润湿性能，将被处理件清洗干净后，浸泡在磷酸三甲酚酯溶液中，放入烘箱中加温处理，温度可在80℃～120℃，处理时间可在250小时～350小时内选定。其最佳加温温度为100℃，最佳处理时间为300小时。

本发明采用的磷酸三甲酚酯溶液的浓度为100%。

经加温处理后的处理件在烘箱中应自然冷却至室温后再取出。

利用本发明处理的金属零部件不仅表面润湿性有大大改善，而且其表面光洁度、尺寸精度、形状等都不受任何影响，仍保持处理前的状态。

使用本发明处理的轴承在300转/分时即可形成有效的润滑膜，而未经处理的轴承则要在500转/分时才能形成有效润滑膜。Cr₁₅钢处理前的润湿角为25°，使用100%的磷酸三甲酚酯溶液浸泡，加温至100℃，处理时间为260小时，其润湿角降低到15°。