專利名稱：銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)。
背景技術(shù)：
摩擦磨損是機(jī)械和汽車等產(chǎn)品失效的主要原因之一，大約80%的機(jī)械零部件失效是由于各種形式的磨損引起的，由于機(jī)械零部件失效帶來經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到幾十億元。國(guó)內(nèi)外學(xué)者和申請(qǐng)者已有的研究表明，不同的表面織構(gòu)具有減少摩擦磨損效果，表面織構(gòu)改善了摩擦副的摩擦學(xué)性能。申請(qǐng)者經(jīng)過多年來的深入研究，發(fā)現(xiàn)機(jī)械零件的接觸表面加工表面織構(gòu)，再增設(shè)ー促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦材料層，銦材料層與機(jī)械零件表面材料層形成一體不分離而 且其厚度<30 ym，機(jī)械零件表面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，其表面織構(gòu)所起的儲(chǔ)油的浸潤(rùn)性、物理化學(xué)吸附性能與能夠及時(shí)使摩擦副表面形成潤(rùn)滑油膜、動(dòng)壓潤(rùn)滑的作用機(jī)理、對(duì)改善其接觸表面的表面摩擦因數(shù)和摩擦力與滑動(dòng)周期的作用機(jī)理，與大都數(shù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者已見報(bào)導(dǎo)表面織構(gòu)的性能有很大不同，尤其在存在微動(dòng)磨損的零件接觸表面；銦材料有良好的耐蝕性和耐磨性，同時(shí)還具有很強(qiáng)的自潤(rùn)滑性，銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)對(duì)存在微動(dòng)磨損的零件接觸表面具有獨(dú)特的減少摩擦磨損效果功效持久，具有明顯改善機(jī)械零件接觸表面的摩擦副的摩擦學(xué)性能，從而減少摩擦副的摩擦磨損；同吋，申請(qǐng)者通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，結(jié)合其表面織構(gòu)分布的間距和分布密度，對(duì)機(jī)械零件接觸表面的摩擦副的摩擦學(xué)性能產(chǎn)生明顯的影響變化作用，因此，銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)具有重要的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)用意義。文獻(xiàn)檢索和專利檢索結(jié)果，目前國(guó)內(nèi)還沒有銦材料相關(guān)的表面織構(gòu)的專利文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的任務(wù)是ー種銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)，本實(shí)用新型的任務(wù)是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)是在機(jī)械零件表面加工的表面織構(gòu)單元，所述的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)設(shè)有兩層結(jié)構(gòu)，一層為機(jī)械零件表面材料層，一層為與機(jī)械零件表面材料層成為一體且促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦材料層；銦材料層是在機(jī)械零件表面材料層上方。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)，①結(jié)構(gòu)和材質(zhì)兩個(gè)方面重大改迸在零件表面增設(shè)ー種與所選用的潤(rùn)滑油具有浸潤(rùn)性的、并與機(jī)械機(jī)械零件表面材料層形成一體且不分離的銦材料層，織構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)兩方面都已發(fā)生重大改進(jìn)形成油膜潤(rùn)滑原理和形成動(dòng)壓潤(rùn)滑重大改進(jìn)銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)的表面織構(gòu)單元(微小的凹坑)具有儲(chǔ)油的性能，由于表面織構(gòu)單元的深度< 50 ym，表面織構(gòu)單元的表面層材料為浸潤(rùn)性好、物理化學(xué)吸附性能好的銦材料層，促進(jìn)及時(shí)形成潤(rùn)滑油膜，促進(jìn)及時(shí)形成動(dòng)壓潤(rùn)滑，避免機(jī)械零件的直接接觸從而降低磨損；與普通表面織構(gòu)的工作原理有實(shí)質(zhì)性不同；機(jī)械零件表面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)和摩擦發(fā)熱時(shí)，由于銦材料浸潤(rùn)性能的特殊性，其及時(shí)提供潤(rùn)滑與及時(shí)補(bǔ)充儲(chǔ)油過程的熱機(jī)耦合、熱流耦合潤(rùn)滑、促進(jìn)形成潤(rùn)滑油膜，減少摩擦磨損原理與普通表面織構(gòu)的工作原理有實(shí)質(zhì)性不同復(fù)合的潤(rùn)滑形式在機(jī)械零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，銦材料層具有自潤(rùn)滑性能，與潤(rùn)滑油潤(rùn)滑、織構(gòu)單元的儲(chǔ)油和潤(rùn)滑一起形成復(fù)合的潤(rùn)滑形式，提升了潤(rùn)滑性能；結(jié)合表面織構(gòu)單元的形狀、大小、深度、表面織構(gòu)單元的間距和分布密度尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有明顯改善機(jī)械零件接觸表面的摩擦副的摩擦學(xué)性能，從而有效減少摩擦副的摩擦磨損吸振減摩銦材料層能吸收部分振動(dòng)，對(duì)存在微動(dòng)磨損的機(jī)械零件具有的吸收部分振動(dòng)、減少因存在潤(rùn)滑不充分時(shí)的摩擦磨損有重要應(yīng)用價(jià)值，銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)對(duì)存在微動(dòng)磨損的機(jī)械零件接觸表面具有獨(dú)特的減少摩擦磨損效果功效持久，因此，具有重要的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)用意義。本實(shí)用新型的有益效果是，能長(zhǎng)期有效減少機(jī)械零件接觸表面的摩擦磨損，尤其是減少微動(dòng)磨損效果且功效持久，使用方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)，應(yīng)用成本適宜，適合批量生產(chǎn)的特點(diǎn)。
圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例I的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)的放大的局部剖視圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例I的圓形的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)單元的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)的放大的局部剖視圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2的的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)單元的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。圖中數(shù)字表示I-銦材料層，2—機(jī)械零件表面材料層，3—圓形的表面織構(gòu)單元，4ー過渡材料層，5—橢圓形的表面織構(gòu)單元。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說明。本實(shí)用新型的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)是在零件的表面加工表面織構(gòu)單元，所述的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)設(shè)有兩層結(jié)構(gòu)，一層為機(jī)械零件表面材料層，一層為與機(jī)械零件表面材料層成為一體且促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦材料層；銦材料層是在機(jī)械零件表面材料層上方。所述的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)的表面織構(gòu)單元可以是由圓形、橢圓形或其它形狀表面織構(gòu)單元。所述的銦材料層是ー種促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的、并與機(jī)械零件表面材料層形成一體且不分離而且其厚度< 30i!m的銦材料層。銦材料有很多種，本實(shí)用新型所述的銦材料層必須具有促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的、井能與機(jī)械零件表面緊密結(jié)合、不分離的特性。本實(shí)用新型的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)的間距大小和分布密度根據(jù)機(jī)械零件受到作用應(yīng)力大小及運(yùn)動(dòng)速度快慢進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)組成的各表面織構(gòu)單元尺寸最大長(zhǎng)度< 400 u m,最大寬度< 400 u m,最大深度< 50 u m。所述的具有促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦材料層可以是Pb-Sn-Cu-In等銦材料層。實(shí)施例I圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例I的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)的放大的局部剖視圖，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例I的圓形的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)單元的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。[0023]本實(shí)用新型的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)特征在于在機(jī)械零件表面上加工圓形的表面織構(gòu)，表面織構(gòu)由許多圓形的表面織構(gòu)單元組成，圓形的表面織構(gòu)單元3的最大直徑
350iim,最大深度< 40iim，各圓形的表面織構(gòu)單元的底部呈圓弧形或近似圓弧形,如圖I所示實(shí)施例；每列的圓形表面織構(gòu)單元分布為靠近機(jī)械零件中間的表面織構(gòu)單元分布稀疏、靠近機(jī)械零件兩側(cè)邊的表面織構(gòu)單元分布較密，表面織構(gòu)單元呈現(xiàn)以列為單位陣列分布，機(jī)械零件表面的表面織構(gòu)的分布密度0. 15 ;進(jìn)行清潔、除油、清洗、風(fēng)吹干后，再通過電鍍エ藝在機(jī)械零件表面材料層2鍍上ー層促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦材料層1，應(yīng)注意電鍍エ藝的品質(zhì)管控，保證銦材料層I與機(jī)械零件表面材料層2成為一體不分離，進(jìn)行清洗、風(fēng)吹干，形成銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)。銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)設(shè)有兩層結(jié)構(gòu)，一層為機(jī)械零件表面材料層，一層為與機(jī)械零件表面材料層成為一體且促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦材料層；銦材料層是在機(jī)械零件表面材料層上方。銦材料層I有良好的耐蝕性、耐磨性和自潤(rùn)滑性，銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)具有良好的儲(chǔ)油作用、形成油膜潤(rùn)滑原理和形成動(dòng)壓潤(rùn)滑，當(dāng)機(jī)械零件的接觸表面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，改善其接觸表面的表面摩擦因數(shù)，實(shí)現(xiàn)良好的減少摩擦磨損效果，由于銦材料層I能吸收機(jī)械零 件的部分振動(dòng)，銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)對(duì)減少微動(dòng)磨損效果好且功效持久。實(shí)施例2 :圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)的放大的局部剖視圖，圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2的的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)單元的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)特征在于在機(jī)械零件的表面加工表面織構(gòu)，表面織構(gòu)由許多圓形與橢圓形的表面織構(gòu)單元組成，如圖4所示實(shí)施例，其排列分布為靠近機(jī)械零件中間為圓形表面織構(gòu)單元旦分布稀疏，靠近零件兩側(cè)依次為每4排橢圓形表面織構(gòu)單元5、每4排圓形表面織構(gòu)單元3交替進(jìn)行，靠近機(jī)械零件兩側(cè)的表面織構(gòu)單元分布較密，表面織構(gòu)的分布密度0. 12 ;各表面織構(gòu)單元尺寸最大長(zhǎng)度< 400 iim,最大寬度
300iim,最大深度< 40 ii m ;橢圓形的表面織構(gòu)單元5的底部呈圓弧形，圓形的表面織構(gòu)単元3的底部呈圓弧形，如圖3所示實(shí)施例；進(jìn)行清潔、除油、清洗、風(fēng)吹干后，在機(jī)械零件表面材料層2上通過電鍍エ藝鍍一層銅鎳合金的過渡材料層4，過渡材料層4與機(jī)械零件表面材料層2成為一體且不分離；進(jìn)行清潔、除油、清洗、風(fēng)吹干后，通過電鍍エ藝再鍍上ー層銦材料層1，進(jìn)行清洗、風(fēng)吹干，銦材料層I與過渡材料層4成為一體且不分離，并且銦材料層I具有促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜性能，如圖3所示，形成銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)。所述的銦材料層I與機(jī)械零件表面材料層2之間設(shè)有過渡材料層4，機(jī)械零件表面材料層2、過渡材料層4、銦材料層I形成一體，銦材料層具有促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的特性。銦材料層I有良好的耐蝕性、耐磨性和自潤(rùn)滑性，銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)具有良好的儲(chǔ)油作用、形成油膜潤(rùn)滑原理和形成動(dòng)壓潤(rùn)滑，當(dāng)機(jī)械零件的接觸表面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，改善其接觸表面的表面摩擦因數(shù)，實(shí)現(xiàn)良好的減少摩擦磨損效果，由于銦材料層I能吸收機(jī)械零件的部分振動(dòng)，銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)對(duì)減少微動(dòng)磨損效果好且功效持久。
權(quán)利要求1.銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)，其特征在于所述的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)是在機(jī)械零件表面加工的表面織構(gòu)單元，所述的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)設(shè)有兩層結(jié)構(gòu)，一層為機(jī)械零件表面材料層，一層為與機(jī)械零件表面材料層成為一體且促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦材料層；銦材料層是在機(jī)械零件表面材料層上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)，其特征在于所述的銦材料層與機(jī)械零件表面材料層之間設(shè)有過渡材料層，機(jī)械零件表面材料層、過渡材料層、銦材料層形成一體，銦材料層具有促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)，其特征在于所述的銦材料層厚度< 30 u m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)，其特征在于所述的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)的表面織構(gòu)單元由圓形或橢圓形或其它形狀表面織構(gòu)單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合銦層表面織構(gòu)，其特征在于所述的促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦材料層是Pb-Sn-Cu-In銦材料層。
專利摘要本實(shí)用新型公開了銦潤(rùn)滑表面織構(gòu),所述的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)是在機(jī)械零件表面加工的表面織構(gòu)單元，所述的銦潤(rùn)滑表面織構(gòu)設(shè)有兩層結(jié)構(gòu),一層為機(jī)械零件表面材料層,一層為與機(jī)械零件表面材料層成為一體且促進(jìn)形成潤(rùn)滑油吸附膜的銦材料層;銦材料層是在機(jī)械零件表面材料層上方。
文檔編號(hào)B32B3/30GK202556807SQ20122023657
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者林紹義 申請(qǐng)人:福建船政交通職業(yè)學(xué)院