纺织钢领、钢丝圈表面处理方法
棉纺行业的钢领、钢丝圈的质量和使用寿命对成纱的质量和棉纺企业生产效率的影响是众所周知的。为了提高钢领、钢丝圈的性能,国内外生产厂商无不从材料的选择、形状的设计、制造设备、工艺升级、热处理及表面处理技术的改进等方面入手,力求使钢领、钢丝圈达到最理想的工作状态和更长的使用寿命。
钢领、钢丝圈的主要失效形式是摩擦磨损,而机件的磨损主要从表面开始,因此,当结构形式、材料等确定后,零件的表面性能对其工作状态及使用寿命的影响就显得尤为重要。就在刚结束不久的中国纺机器材协会钢丝圈组的一次会议上,就呼吁提升国产钢丝圈技术水平的措施其中之一就是要实现钢丝圈表面处理技术的突破。现代工业的发展对零部件的表面性能提出了更高的要求,世界各国对表面工程领域的研究一直非常活跃,越来越多新的表面处理技术被应用到现代生产中去,其中包括航天航空以及国防领域的一些高端技术也逐步被运用到民用产品中去,加快了工业产品的技术进步。
然而,任何一项技术都不是万能的,表面工程技术也一样,必须选择适用于零件及其使用工况的表面处理技术才能取得好的效果。对于纺织钢领、钢丝圈而言,由于零件具有复杂的形状,在没有润滑剂的状态下高速运行,高速运行要求零件要有非常高的精度,剧烈的摩擦会产生较高的温度,工作环境湿度大又比较容易导致表面氧化生锈,从而影响钢丝圈运行的稳定性,因此表面处理工艺就需要有非常好的针对性。
有可能合适钢领钢丝圈的现代表面工程主要有以下三种,这些技术使材料表面获得材料本身没有而又希望具有的性能。
1、表面改性技术
普通纺织钢领、钢丝圈的滲碳、滲氮处理是属于表面改性技术的范畴,相对于只进行淬火-回火热处理工艺来讲,零件的表面性能已经有了很大的改善,但是这还不能满足高速耐磨优质的要求。表面渗硫、渗硼等表面改性处理也有同样的现象,如果能从改善材质、提高加工精度以及渗金属以及非金属元素等多种手段同时运用,也可以有效提高钢领钢丝圈的耐磨性能以及使用寿命,如韩国以及日本的某些品牌就是这种手段提高产品质量;
2、薄膜技术
薄膜技术由于加工设备以及工艺复杂,造价昂贵又无法批量生产,而不适合于钢领、钢丝圈的表面处理,因此市场还没出现用薄膜技术处理钢领钢丝圈;
3、涂镀技术
近年来出现了涂镀技术在钢领、钢丝圈的应用,电镀硬铬具有较高的硬度和较低的摩擦系数,但是由于均镀能力较差、耐磨性能差而难以应用。从工艺及涂层性能上分析,优质的化学镍涂层技术是比较适合于钢领、钢丝圈表面处理的,我们常见的镀氟钢领、钢丝圈正是基于这种技术。
化学镍涂层具有以下特点:
1)层的厚度及组织结构具有极好的均匀性,涂层任何一点的厚度误差在5%以内,不影响零件的形状尺寸,方便后处理工序;
2)涂层与机体的结合力好,涂层不会产生脱落;
3)经过一定的时效处理工艺,涂层的硬度较高,具有一定的自润滑性,耐磨性能良好;
4)涂层具有强大的锈蚀惰性,即使是在非常潮湿的环境,也不会被锈蚀;
5)工艺稳定、环保。