田斌
,
刘宝辉
,
孟春玲
,
侯媛媛
,
岳文
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.20161114003
为进一步改善氮化钛涂层的摩擦学性能,分别采用高剂量Mo离子注入和低温离子渗硫技术对TiN涂层表面进行处理.采用扫描电子显微镜(SEM)、光学形貌仪、扫描俄歇系统(SAM)、X射线衍射仪(XRD)和纳米压痕仪等分析TiN涂层处理前后的表面形貌、元素分布、微观结构和纳米硬度.利用球盘摩擦磨损试验机在干摩擦条件下考察涂层的摩擦学性能,并利用光学形貌仪和SEM进行磨损表面分析.结果表明,大剂量Mo离子注入后,TiN涂层表面Mo离子深度接近200 nm,涂层硬度明显降低,涂层磨损剧烈程度得到显著改善,磨损率和摩擦因数分别降低约35％和40％;低温离子渗硫复合处理后,TiN涂层表面溅射明显,Mo的深度降低约50％,摩擦学性能难以进一步明显改善.
关键词:
离子注入
,
钼
,
氮化钛
,
磨损
田斌
,
侯媛媛
,
岳文
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.021
目的 提高35CrMo钻杆接头和对磨套管的耐磨性能.方法 采用超声表面加工处理和硫氮共渗处理技术对钻杆接头常用的35CrMo钢进行处理,研究了超声表面预处理和润滑条件对其耐磨性能的影响.利用光学三维形貌仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别研究了试样的表面形貌、粗糙度、成分和相结构,采用环块磨损试验机在油基钻井液润滑和无钻井液润滑的条件下,考察了经过不同载荷超声表面加工预处理的35CrMo钻杆接头及其对磨套管的磨损性能.结果 超声表面加工预处理可使35CrMo钢及其硫氮共渗处理后的表面粗糙度显著降低约80%以上.经超声表面加工预处理后,35CrMo钢硫氮共渗钻杆接头在油基钻井液润滑和干摩擦条件下的磨损率均进一步降低.在无钻井液润滑的条件下,500 N载荷超声表面加工预处理后,硫氮共渗35CrMo钢钻杆接头对磨油管磨损表面形貌的改善更显著,表面粘着和犁沟均减少.结论 35CrMo钢钻杆接头在硫氮共渗前采用超声表面加工进行预处理,可以获得更低的表面粗糙度和更高的表面硬度,在有无钻井液润滑条件下均可提高钻杆接头和套管的耐磨性能.
关键词:
钻杆接头
,
35CrMo钢
,
硫氮共渗
,
超声表面加工
,
磨损性能
,
润滑条件
