磁控濺射輔助低溫離子滲硫固體潤滑薄膜的組織結(jié)構(gòu)與摩擦學(xué)性能.pdf

1、摩擦磨損是機器零部件的主要失效形式之一。為了提高零部件的性能和使用壽命，傳統(tǒng)的方法是使用油潤滑。但油潤滑在一些苛刻的條件下就會失去作用，如高溫、高壓、高速、真空。而在這些情況下，使用固體潤滑是一種有效的途徑，可以顯著減少材料的摩擦磨損。 本文通過磁控濺射W+低溫離子滲硫、磁控濺射Mo+低溫離子滲硫、磁控濺射W/Mo多層膜+低溫離子滲硫、磁控濺射Fe/Mo多層膜+低溫離子滲硫分別在45鋼和M2鋼表面制備了含固體潤滑劑WS2，MoS

2、2和FeS的六類固體潤滑薄膜。作為FeS薄膜的對比，本文還研究了固態(tài)FeS的組織結(jié)構(gòu)。利用T-11摩擦磨損試驗機和MMS-1G高溫高速摩擦磨損試驗機分別考察了各類薄膜在干摩擦及油潤滑條件下的摩擦學(xué)性能。利用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射儀分別測定了固態(tài)FeS和薄膜的形貌、相結(jié)構(gòu)，并利用X射線應(yīng)力儀和納米壓痕儀分別測定了薄膜表面的殘余應(yīng)力和納米力學(xué)性能。 試驗結(jié)果表明，六類固體潤滑薄膜與基體結(jié)合良好，具有優(yōu)異的納米力學(xué)

3、性能。各類薄膜無論在干摩擦還是油潤滑條件下都具有較好的減摩耐磨性能，明顯優(yōu)于未經(jīng)固體潤滑處理的材料表面。并且，固體潤滑多層膜的摩擦學(xué)性能明顯優(yōu)于單一薄膜。 WS2，MoS2和FeS都具有密排六方的晶體結(jié)構(gòu)，具有較低的剪切力，易沿密排面滑移，因此具有較低的摩擦系數(shù)。在摩擦過程中，固體潤滑薄膜被碾壓并粘附于對偶件表面，或填充于凹陷處，有效阻礙金屬間的直接接觸，避免了粘著的發(fā)生。 本文理論研究及部分實際應(yīng)用表明，硫化物固體潤滑