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FeS固体润滑涂层的结构分析及磨损行为比较

王海斗 , 庄大明 , 王昆林 , , 方晓东 , 李永良

金属学报

新型固体润滑剂FeS涂层的优异减摩耐磨性能与制备工艺密切相关. 利用低温离子渗硫和高速度火焰喷涂的方法制备了FeS固体润滑涂层. 在MM-200和FQP-100磨损实验机上对比研究了这两种涂层的摩擦磨损行为. 利用XRD分析了涂层的相结构, 用SEM观察了涂层的表面、截面及磨面形貌, 用划痕仪测定了涂层与基体的结合力. 结果表明, 离子渗硫FeS涂层的减摩性和耐磨性更好, 而热喷涂层的抗擦伤性更佳, 这是两种FeS涂层的组织结构不同所致.

关键词: FeS , null , null , null

SiO2、Al2O3、ZrO2对磨副材料对离子渗氮工业纯钛TA2磨损性能的影响

侯斌斌 , 岳文 , 杜迎军 , 佘丁顺 , 杨兴宽 ,

材料热处理学报

研究了离子渗氮处理工业纯钛TA2与硬质材料对磨的磨损性能.采用球盘摩擦磨损试验机评价摩擦学性能,选取了3种硬度的对磨副材料SiO2、A1203、ZrO2.利用光学显微镜、白光三维形貌仪、X射线衍射仪和显微硬度计分别对渗氮前后TA2的微观组织结构和硬度进行表征,并分析磨痕的表面形貌及元素组成.结果表明,渗氮后TA2表面生成了80 μm厚的TiN、Ti2N和α-Ti(N)硬质相渗氮层,表面硬度由140 HV提高至1260 HV,耐磨性能得到了提高.未处理样品的磨损机制主要是严重的黏着磨损、塑性形变和一定程度的磨粒磨损;渗氮样品的磨损机制主要为磨粒磨损,磨损率随对磨副材料硬度的升高而增大.

关键词: 工业纯钛TA2 , 离子渗氮 , 钛合金钻杆 , 摩擦学性能

抗磨添加剂对Si3N4/45#钢摩擦副摩擦学性能的影响

赵兴中 , , 朱宝亮 , 薛群基 , 欧阳锦林

无机材料学报

近年来Si3N4基陶瓷刀具在铸铁的切削加工中已得到较为成功的应用.但在加工碳钢等材料时,却产生较严重的化学磨损.不仅如此,干切削条件下陶瓷刀具和金属工件接触区产生的高温加剧了刀具与工件接触面间元素相互扩散,Si3N4颗粒的氧化及其氧化产物Si3O2的熔融,会大大加剧陶瓷材料的粘着磨损和微断裂磨.本试验采用润滑剂的润滑、冷却作用,尤其极压抗磨添加剂的摩擦化学作用来减小陶瓷的磨损率.在销-盘试验机上考察了ZDDP和TCP两种常用抗磨添加剂的性能.结果表明,两种添加剂均具有很好的减摩抗磨效果.分析认为,摩擦过程中添加剂发生了摩擦化学反应,其摩擦化学反应产物起到了很好的边界润滑作用,减小了摩擦系数和磨损率.

关键词: 陶瓷 , additives , tribochemistry , adhesive wear

离子硫化层与热喷涂硫化层的摩擦学性能比较

王海斗 , 庄大明 , 王昆林 ,

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.03.004

分别采用低温离子渗硫和等离子喷涂的方法在45#钢表面制备了硫化层.在摩擦磨损试验机上对比研究了这两种硫化层在油润滑条件下的摩擦学性能.利用XRD分析了硫化层的相结构,用SEM观察了硫化层的表面及磨面形貌并进行了能谱分析.结果表明,各硫化层的摩擦学性能明显优于原始基体表面,其中离子硫化层的减摩性和耐磨性更好,而热喷涂硫化层的抗擦伤性更佳.造成这种差别的主要原因在于两种硫化层的成膜机理不同.

关键词: 离子渗硫 , 热喷涂 , 涂层 , FeS , 摩擦磨损 , 抗擦伤

陶瓷润滑油添加剂对钢-钢接触疲劳及磨损性能的影响

岳文 , 王成彪 , 田斌 , 顾艳红 ,

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.06.028

研究了一种以羟基硅酸铝为主的陶瓷润滑油添加剂对钢-钢接触疲劳及磨损性能的影响.利用球-棒疲劳试验机进行试验,证明该陶瓷添加剂提高了摩擦副接触疲劳寿命L10 1.3倍,改善了钢的磨损性能.通过扫描电镜分析,发现在点蚀坑内和点蚀坑的边缘存在微裂纹被覆盖的现象;纳米压痕测试结果表明,接触表面已经形成了一层白亮色物质,并具有极高的硬度.它们可以解释陶瓷添加剂提高接触疲劳寿命及改善磨损性能的原因.

关键词: 陶瓷添加剂 , 接触疲劳 , 磨损 , 扫描电镜 , 纳米压痕测试

金属钼层表面渗硫层的表征与减摩耐磨性能研究

王海斗 , 徐滨士 , , 庄大明

稀有金属材料与工程

对厚约3μm的金属钼薄膜进行低温离子渗硫处理,得到了单质金属钼与固体润滑剂二硫化钼(MoS2)共存的复合固体润滑渗硫层.利用SEM和EDX分析了复合渗硫层表面、截面及磨损面的形貌及成分分布,用XPS分析了复合渗硫层表面化合价态,用纳米压痕仪测定了复合渗硫层的硬度及弹性模量.摩擦磨损实验表明,该渗硫层是一种非常理想的摩擦表面,具有优异的减摩耐磨抗擦伤性能.离子渗硫技术为原位合成固体润滑剂MoS2提供了一种新方法.

关键词: , 低温离子渗硫 , 二硫化钼(MoS2) , 复合 , 固体润滑

不同钢种离子渗硫层的抗擦伤性能研究

王海斗 , 庄大明 , 王昆林 ,

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.02.002

为改善高速钢、模具钢和45钢的抗擦伤性能,采用低温离子渗硫技术在这三种材料表面生成了FeS固体润滑渗硫层.在QP-100球盘式摩擦磨损试验机上对比研究了这三种材料渗硫层在油润滑条件下的抗擦伤及摩擦学性能.利用SEM与XRD观察分析了渗硫层截面、擦伤面形貌及表面相结构, 利用AES及XPS分析了擦伤表面元素沿深度的分布及边界润滑膜化合物的价态.研究表明,渗硫后三种材料的抗擦伤及摩擦学性能都有明显改善,其中渗硫高速钢的抗擦伤性最好,其后依次为渗硫模具钢、渗硫45钢.分析认为,不同钢种渗硫层抗擦伤性能的差异主要由基体硬度、组织结构及耐蚀性三方面决定.

关键词: 离子渗硫 , 抗擦伤 , 油润滑 , 摩擦磨损

轴承钢表面硫化层与含FeS微粒润滑油的交互作用

沅东 , 王成彪 , 袁静静 ,

材料热处理学报

为了改善轴承钢渗硫层在油润滑条件下的摩擦学性能,将FeS粉末作为添加剂添加到润滑油中使用,在球-盘摩擦磨损试验机上考察了FeS微粒与表面硫化层的复合作用.研究表明:渗硫盘与润滑油中的FeS微粒可以取得很好的复合效果.在磨损过程中FeS微粒可以不断被吸附到表面从而有效地补充渗硫层的损失,增强了渗硫层在较苛刻工况下抵抗磨损的能力.在合适的添加浓度下,使用粒度较小的FeS复合作用更为明显.

关键词: 低温离子渗硫 , 摩擦磨损 , FeS , 润滑油添加剂

低温离子渗硫层的干摩擦学性能对比研究

王海斗 , 庄大明 , 王昆林 , , 方晓东 , 李永良

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2002.04.008

采用低温离子渗硫工艺,分别在W6Mo5Cr4V2、5CrNiMo、2Cr13及45钢表面制备FeS固体润滑层.研究干摩擦条件下的摩擦磨损性能和渗硫层截面与磨痕形貌.结果表明,4种钢渗硫后减摩耐磨性能都明显提高,其中渗硫W6Mo5Cr4V2钢的摩擦学性能最好,渗硫5CrNiMo钢、渗硫45钢及渗硫2Cr13钢的摩擦学性能依次降低.基本硬度及组织结构不同是渗硫层摩擦学性能产生差异的主要原因.

关键词: 离子渗硫 , 硫化亚铁 , 干摩擦 , 摩擦磨损

射频溅射MoS_2、WS固体润滑膜在脂润滑下的摩擦学特性

罗虹 , , 朱宝亮 ,

材料研究学报

用球-盘试验机研究了射频溅射MoS2,WS2固体润滑膜在脂润滑下的摩擦学特性,并用XPS,SEM和EDX等方法进行了分析.结果指出,在锂基脂润滑下,表面溅射MOS2薄膜后摩擦系数降低,擦伤载荷成几倍或几十倍增长,尤其在高滑动速度下效果更加明显,可在一定载荷范围内代替2#主轴油进行润滑,摩擦中MOS2膜表层组织很容易剥落,摩擦中与基体结合较牢的主要是表面下的有效膜厚。因而在本试验条件下两种厚度MOS2膜的摩擦学性能基本无差别,溅射WS2膜中含氧量很高,且在整个膜层中均以WO3存在,因此减摩效果不理想。

关键词: MoS_2膜 , WS_2 film , R.F.sputtered , grease , coefficient of friction

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