车辆履带连接件工艺思考范文

《信息记录材料杂志》2015年第二期

1微纳米渗锌技术的特点

1.1渗锌硬度最高耐磨、抗划伤性能好,优于热、电镀锌和达克罗。

1.2渗锌与基体金属的结合强度高具有很好的附着强度，耐磨损抗划伤，涂层很难剥离掉，只有用化学酸洗方法才能除掉。

1.3耐腐蚀性强[1]腐蚀、锈蚀是钢铁材料的天敌。世界钢产量约有十分之一损耗于腐蚀、锈蚀。实践证明，在海洋大气、工业大气等多种恶劣环境下，纳米粉末渗锌层的耐蚀性高于热、电镀锌和不锈钢，比热浸镀锌的耐腐蚀性高10%~30%。

1.4生产基本无污染，适合大批量生产微纳米粉末渗锌几乎为锌固体渗，没有锌固体产生，工件与助剂在密闭的器具中进行渗锌和分离，对周围环境没有污染。一般在大气环境下的密封容器中就可以实现热扩散涂层加工处理，因而热处理设备简单、成本低，非常适合于复杂形状钢铁构件的大批量涂层加工处理。

2试验过程

2.1试件的选择选取履带的连接件进行渗锌处理。

2.2微纳米渗锌工艺流程试件、微纳米锌粉、惰性冲击介质混合填充在密封的不锈钢容器→容器放置在渗锌炉→旋转容器，渗锌炉加热到380℃（根据基体材料的特性调整），升温需要2h→380℃，保温2h→利用金属原子的热扩散作用，在构件表面形成Zn/Fe合金保护涂层→系统自动降温→取出试件。

2.3工艺参数的确定经过多次工艺试验得出如下工艺参数：微纳米粉末渗锌涂层厚度在10～20μm时，既能保证防腐耐磨，又节约锌粉、添加剂等原材料；在保证涂层厚度的前提下，将加热温度由传统渗锌420℃降低到380℃；使用氧化铈、氧化镧作为纳米稀土添加剂，缩短了保温时间，由传统渗锌保温时间4h降低为2h。

2.4耐磨损性能试验与达克罗试件进行对比试验。履带集中装配渗锌紧固件和端联器10套，其余全部为达克罗处理的履带，端联器螺栓的拧紧力矩为370N•m，诱导齿螺栓的拧紧力矩为600N•m，经过组装后，首先经过45天的海洋气候下放置，再通过35天的海水训练。将达克罗部件和渗锌部件进行腐蚀情况对比试验，发现达克罗部件锈蚀严重，无法进行正常拆卸，只能采用气割切割的方法进行破坏性拆卸；渗锌部件基本无严重锈蚀，可以顺利进行拆卸，没有锈死现象发生。如图1～4所示。

2.5金相组织试验任意抽取经过耐磨损试验的渗锌试件进行金相组织的厚度、硬度及机械性能检测，见图5、图6。渗锌层厚度均匀，平均厚度在10～20μm（我公司履带技术要求表面处理厚度范围在10～30μm），满足机加工序的预留尺寸要求，硬度（见表1）及机械性能满足设计指标。从试验效果可以看出，渗锌工艺的动态耐腐蚀性能、耐磨损性能比达克罗好，零部件拆卸顺利，解决了紧固部件“锈死”难题，如图7、图8所示。渗锌处理的零件保留了完整性，减少了废品损失更节省了维修时间。

3微纳米渗锌过程无环境污染

微纳米渗锌防腐技术是将工件、锌粉及惰性冲击介质、助剂、纳米稀土活性剂等原料混合填充在密闭容器中，并将容器放置在热处理炉内，试件与渗剂在密闭容器中进行扩散和分离，没有锌蒸汽产生，热处理炉用天然气为能源，无污染，生产过程无三废排放。

4结语

将微纳米渗锌工艺应用到特种车辆履带连接件，首次解决了履带在海洋湿热盐雾下和海水中锈蚀后不易拆卸的难题，是表面防腐处理技术上的一项重大突破。试验表明微纳米渗锌试件的涂层厚度均匀性好、渗锌涂层耐磨、抗划伤性能好，因此该技术适合应用于各种恶劣腐蚀环境中使用的零部件。

作者：任雁陈丽华张宝东王亮王长顺刘长华单位：北京北方车辆集团有限公司北京市特种车辆部件先进制造与评估工程技术研究中心