一种液压泵零部件耐磨涂料及其涂覆方法与流程

本发明涉及液压泵零部件制造技术领域，具体为一种液压泵零部件耐磨涂料及其涂覆方法。

背景技术：

液压泵是液压传动系统的动力元件，其作用是将动力机的机械能转换成油液的液压能，并为整个液压系统提供动力。随着工业技术的快速发展，液压泵逐渐朝着高压、高速及大流量方向发展。由于液压泵在高速运转同时还要承受高而集中的交变载荷作用，泵内的零件磨损是国产液压泵尤其是高压液压泵的主要损坏形式，因此，提高液压泵零件材料的使用性能是发展高压、高速液压泵的关键技术之一。

目前提高液压泵零部件耐磨性的常用方法是涂覆耐磨涂层，但是普遍存在基体和涂层结合力差，尤其是在高速、重载、交变载荷工况条件下涂层会很快脱落和磨损。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种液压泵零部件耐磨涂料及其涂覆方法，能够增强涂层与基体的附着力，提高液压泵零部件的耐磨性能和使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明首先提供一种液压泵零部件耐磨涂料，涂料原料以重量份计，包括：环氧树脂20-40份，固化剂5-15份，偶联剂1-5份，增韧剂5-10份，促进剂1-5份，磨料200-400份。

优选的，所述液压泵零部件耐磨涂层原料还包括纤维10-20份。

优选的，所述固化剂选自芳香胺、酚醛胺、聚酰胺中的一种或几种。

优选的，所述偶联剂为kh550或kh560。

优选的，所述增韧剂为聚硫橡胶或丁腈橡胶。

优选的，所述促进剂为dmp-30。

优选的，所述磨料为刚玉颗粒或碳化硅颗粒。

优选的，所述纤维选自玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或几种。

优选的，所述纤维的单丝直径为20-30μm，长度为1-2mm。

本发明还提供上述液压泵零部件耐磨涂料的涂覆方法，包括以下步骤：零部件基体加工、表面预处理、表面清洗、涂料制备、喷涂涂层。

优选的，所述零部件基体加工包括淬火、回火、粗加工、去应力回火、精加工步骤。

优选的，所述涂料制备方法包括：称取环氧树脂20-40份，增韧剂5-10份，磨料150-300份，分散30-60min得到混料a；称取固化剂5-15份，偶联剂1-5份，促进剂1-5份，磨料50-100份，分散5-10min得到混料b；将所述混料a和混料b混合搅拌得到涂料。

更为优选的，所述涂料制备包括：将所述混料a和混料b混合后以10-20m/s线速度搅拌10-20min。

优选的，所述喷涂的温度为20-30℃。

本发明的有益效果是：

本发明的液压泵零部件耐磨涂料得到的涂层具有优异的粘合力，涂层对基体具有良好的附着力，减小了液压泵零部件在工作过程中的摩擦，提高了液压泵零部件的耐磨性能和使用寿命。

本发明的涂料中加入纤维，能够显著增强涂层的整体强度和韧性，尤其在纤维的单丝直径为20-30μm，长度为1-2mm时，作用尤其显著。

本发明的涂覆工艺中，通过淬火、回火等零部件基体加工步骤，保证液压泵零部件基体内部有足够的韧性和抗冲击变形能力，同时替代传统工艺中等温退火热处理工艺，大大缩短了热处理周期，提高效率，涂层制备方法简单、喷涂工艺温度只需20-30℃，节省资源和设备，适合工业化应用。

附图说明

图1本发明涂料制备方法流程图

图2本发明实施例的液压泵零部件耐磨涂层对基体结合强度图

图3本发明实施例的液压泵零部件耐磨涂层磨损性能图

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

为增强液压泵零部件涂层与基体的附着力，提高液压泵零部件的耐磨性能和使用寿命，本发明首先提供一种液压泵零部件耐磨涂料，涂料原料以重量份计，包括：环氧树脂20-40份，固化剂5-15份，偶联剂1-5份，增韧剂5-10份，促进剂1-5份，磨料200-400份。

在本发明中，所述固化剂选自芳香胺、酚醛胺、聚酰胺中的一种或几种；所述偶联剂为kh550或kh560；所述增韧剂为聚硫橡胶或丁腈橡胶；所述促进剂为dmp-30；所述磨料为刚玉颗粒或碳化硅颗粒；所述磨料的粒度为20-50μm，遵循粒度级配原则，以不少于2种粒度的磨料进行级配。

在本发明中，为增强涂层性能，还添加了纤维，所述纤维10-20份；所述纤维选自玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或几种；能够显著增强涂层的整体强度和韧性，尤其在纤维的单丝直径为20-30μm，长度为1-2mm时，作用尤其显著。

本发明还提供上述液压泵零部件耐磨涂料的涂覆方法，包括以下步骤：零部件基体加工、表面预处理、表面清洗、涂料制备、喷涂涂层。

本发明中，所述零部件基体加工包括淬火、回火、粗加工、半精加工、去应力回火、精加工步骤。通过淬火、回火等零部件基体加工步骤，保证液压泵零部件基体内部有足够的韧性和抗冲击变形能力，同时替代传统工艺中等温退火热处理工艺，大大缩短了热处理周期，提高效率。

本发明所述涂料制备方法包括：称取环氧树脂20-40份，增韧剂5-10份，磨料150-300份，分散30-60min得到混料a；称取固化剂5-15份，偶联剂1-5份，促进剂1-5份，磨料50-100份，分散5-10min得到混料b；将所述混料a和混料b混合搅拌得到涂料；进一步的，以10-20m/s线速度搅拌10-20min。

本发明所述喷涂的温度为20-30℃。

本发明所述的零件基体材料为20cr、20cr2mo、20mn2tib、20cr2ni4、20crmnti、32cr2mov、40cr中低碳钢及合金钢中的一种。

上述为本发明的详细阐述，下面为本发明实施例，所述份以重量份计。

实施例1

液压泵零部件基体材料为20cr，对该液压泵零部件涂覆耐磨涂料，包括以下步骤：

(1)零部件基体加工：将零部件基体加工包括淬火(850℃，水冷)、回火(550℃，水冷)、粗加工、去应力回火(500℃，水冷)、精加工。

(2)表面预处理：采用清洗剂去除工件表面油污，干燥。

(3)表面清洗：使用酒精超声清洗20min，去除表面杂质。

(4)涂料制备：

s1、称取环氧树脂20份，聚硫橡胶5份，碳化硅颗粒150份，分散30min得到混料a；

s2、称取芳香胺5份，kh5601份，dmp-301份，碳化硅颗粒50份，分散5min得到混料b；

s3、将所述混料a和混料b混合后以10m/s线速度搅拌20min得到涂料。

(5)喷涂涂层：采用气动式普通喷涂机，在温度为20℃的环境温度下，喷涂到液压泵零部件表面。

实施例2

液压泵零部件基体材料为20cr2mo，对该液压泵零部件涂覆耐磨涂料，包括以下步骤：

(1)零部件基体加工：将零部件基体加工包括淬火(850℃，水冷)、回火(550℃，水冷)、粗加工、去应力回火(500℃，水冷)、精加工。

(2)表面预处理：采用清洗剂去除工件表面油污，干燥。

(3)表面清洗：使用酒精超声清洗20min，去除表面杂质。

(4)涂料制备：

s1、称取环氧树脂40份，聚硫橡胶10份，刚玉颗粒300份，玻璃纤维10份，分散60min得到混料a；

s2、称取酚醛胺15份，kh5505份，dmp-305份，刚玉颗粒100份，分散10min得到混料b；

s3、将所述混料a和混料b混合后以20m/s线速度搅拌10min得到涂料。

(5)喷涂涂层：采用气动式普通喷涂机，在温度为30℃的环境温度下，喷涂到液压泵零部件表面。

实施例3

液压泵零部件基体材料为20cr2mo，对该液压泵零部件涂覆耐磨涂料，包括以下步骤：

(1)零部件基体加工：将零部件基体加工包括淬火(850℃，水冷)、回火(550℃，水冷)、粗加工、去应力回火(500℃，水冷)、精加工。

(2)表面预处理：采用清洗剂去除工件表面油污，干燥。

(3)表面清洗：使用酒精超声清洗20min，去除表面杂质。

(4)涂料制备：

s1、称取环氧树脂30份，丁腈橡胶8份，刚玉颗粒200份，碳纤维，分散50min得到混料a；

s2、称取聚酰胺10份，kh5502份，dmp-302份，刚玉颗粒70份，分散8min得到混料b；

s3、将所述混料a和混料b混合后以15m/s线速度搅拌15min得到涂料。

(5)喷涂涂层：采用气动式普通喷涂机，在温度为25℃的环境温度下，喷涂到液压泵零部件表面。

本发明磨损测试测试条件为：在cetrumt球盘摩擦磨损试验机，往复直线运动，对磨球为表面硬度hrc55-60的轴承钢，加载载荷60n，滑动速度10mm/s，对磨时间20min。由图2和图3的涂层性能测试可以看出，本发明涂层的结合强度在80-100n之间，磨损率在2.56*10^-6-3.68*10^-6mm^3/n·m之间。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。