[发明专利]一种孔挤压用润滑剂及其强化方法

说明书

本发明属于零件表面处理技术领域，涉及一种孔挤压用润滑剂及其强化方法；所述润滑剂由非晶或准晶合金的粉末与分散剂组成；粉末与分散剂的配比为(1‑50)g/ml，所述粉末颗粒的形状为球形或椭球型，尺寸为0.1μm～500μm；本发明根据待强化孔的零件的材质的力学性能差异，选择具有更高硬度和韧性的非晶或准晶合金作为润滑剂减磨颗粒，降低芯棒与孔壁之间的摩擦力；根据过盈量的大小，选择粉末颗粒的尺寸，有利于降低芯棒与孔壁之间的摩擦力；并明确了粉末颗粒的形状及检验标准，有利于提高工程化应用可操作性，本发明可解决大过盈量孔挤压过程中润滑效果不佳的难题，降低芯棒与孔壁之间的摩擦力，满足高质量孔挤压强化的需求。

技术领域

本发明属于零件表面处理技术领域，涉及一种孔挤压用润滑剂及其强化方法。

背景技术

孔挤压强化技术是目前航空工业应用较广泛的一种表面强化方法，主要应用于航空关键零部件的螺栓孔、通气孔、连接孔、甩油孔、定位孔等孔结构上，通过硬质的芯棒挤压孔壁，使孔周围形成一定深度的残余压应力层和加工硬化层，从而提高孔的疲劳寿命。在挤压过程中，为了防止芯棒划伤孔壁或与孔壁发生黏合，挤压前通常在孔壁或衬套表面涂覆润滑剂，从而为了减少芯棒与孔壁之间的摩擦力。目前，国内外孔挤压用润滑剂的主要成分是石墨、MoS₂及润滑油脂，其中石墨、MoS₂是减磨颗粒，而润滑油脂是分散剂，即可使石墨和MoS₂均匀分散，有利于涂覆均匀，又有助于石墨和MoS₂粘附在孔壁上。但是，当挤压过盈量较大时，芯棒与孔壁之间的挤压力达到GPa量级，石墨或MoS₂的减磨效果有限，导致芯棒与孔壁之间的摩擦力过大，既容易出现孔壁划伤或孔壁-芯棒黏合的现象，严重降低了孔挤压强化效果，还可能出现孔挤压设备吨位不够的情况。

发明内容

本发明的目的是：提出了一种孔挤压用润滑剂及其强化方法，可解决大过盈量孔挤压过程中润滑效果不佳的难题，降低芯棒与孔壁之间的摩擦力，满足高质量孔挤压强化的需求。

本发明的技术方案是：

一种孔挤压用润滑剂，其特征在于：它由非晶或准晶合金的粉末与分散剂组成；粉末与分散剂的配比为(1-50)g/ml，所述粉末颗粒的形状为球形或椭球型，尺寸为0.1μm～500μm。

所述非晶合金为铁基、锆基、镍基、钛基、钴基、稀土基、铜基或者镁基非晶合金，准晶合金为铝基或钛基准晶合金；所述粉末为上述合金中的一种或多种，非晶和准晶合金的粉末不可以混合。

所述分散剂为硅油、脂肪酸酰胺、油酸、聚酯、合成酯或羧酸的一种或多种。

所述孔挤压时，当待强化孔零件的材质为钢材时，选用铁基非晶合金、锆基非晶合金、镍基非晶合金、钴基非晶合金、钛基非晶合金或钛基准晶粉末中的一种或多种。

所述孔挤压时，当待强化孔零件的材质为钛合金时，选用铁基非晶合金、锆基非晶合金、镍基非晶合金、钴基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金或钛基准晶粉末中的一种或多种。

所述孔挤压时，当待强化孔的零件的材质为铝合金时，选用铁基非晶合金、锆基非晶合金、稀土基非晶合金、镁基非晶合金、铝基准晶合金或钛基准晶合金粉末中的一种或多种。

所述润滑剂的粉末含有稀土基或镁基非晶合金时，可选用硅油、脂肪酸酰胺、聚酯或合成酯的一种或多种作为分散剂。

所述润滑剂的粉末不含有稀土基或镁基非晶合金时，可选用硅油、脂肪酸酰胺、油酸、聚酯、合成酯或羧酸的一种或多种作为分散剂。

一种孔挤压强化方法，其特征在于：使用如权利要求1-8所述的润滑剂，强化的步骤如下：

9.1、根据待强化孔零件的材质选择润滑剂的粉末材质种类；

9.2、润滑剂制备：将粉末倒入分散剂中，采用搅拌机将粉末与分散剂搅拌均匀；