隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,越來越多的機(jī)械零部件開始朝著高精度、高速度、高質(zhì)量的水平發(fā)展,作為機(jī)械部件的重要基礎(chǔ)件——軸承的磨損失效問題日益突出。精密機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中,由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間幾乎是零間隙裝配,傳統(tǒng)的依靠在摩擦副之間形成連續(xù)油膜來隔離部件以減少磨損的“引入潤滑介質(zhì)實(shí)現(xiàn)減磨延壽”的制造理念已難以實(shí)現(xiàn)。而為解決此類有相對(duì)運(yùn)動(dòng)精密機(jī)械基礎(chǔ)件的“減磨延壽”問題,在其表面制備2-4μm左右厚度的高導(dǎo)熱、低摩擦系數(shù)及高耐磨性的CrN/C鍍層的表面處理為有效途徑。本文采用微弧離子鍍技術(shù)在不同C靶功率密度、不同Cr靶功率密度以及不同N2氣流量的條件下制備CrN/C鍍層,采用SEM、XRD、TEM、XPS及顯微硬度計(jì)、納米壓痕儀、劃痕儀、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)等儀器對(duì)鍍層的微觀結(jié)構(gòu)及摩擦磨損性能進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:CrN/C鍍層中的C元素主要以sp2鍵的形式存在,隨著C靶功率密度的增大,sp2鍵的含量先減小后增大,sp3鍵的含量先升高后稍微降低;工作層為納米晶鑲嵌在非晶基體中的納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu);鍍層的顯微硬度隨C靶功率密度的增加而增大,在C靶功率密度為39.0W/cm2時(shí)達(dá)到最大值1125HV。當(dāng)C靶功率... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 減摩耐磨鍍層的發(fā)展及應(yīng)用
    1.3 非晶C膜的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 C原子的價(jià)鍵種類
        1.3.2 非晶C膜的分類
        1.3.3 GLC的研究現(xiàn)狀
        1.3.4 CrN/C鍍層的研究現(xiàn)狀
    1.4 CrN/C鍍層的沉積與生長過程
    1.5 CrN/C鍍層的制備方法
        1.5.1 多弧離子鍍技術(shù)
        1.5.2 磁控濺射離子鍍技術(shù)
        1.5.3 微弧離子鍍技術(shù)
    1.6 本課題研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)方案及參數(shù)
        2.2.1 不同C靶功率密度下CrN/C鍍層的制備
        2.2.2 不同Cr靶功率密度下CrN/C鍍層的制備
        2.2.3 不同N_2氣流量下CrN/C鍍層的制備
    2.3 鍍層的檢測表征方法
        2.3.1 鍍層結(jié)構(gòu)和成分表征
        2.3.2 鍍層的性能測試
3 C靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層組織結(jié)構(gòu)和性能的影響
    3.1 引言
    3.2 C靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層厚度、表面和截面形貌的影響
    3.3 C靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層相結(jié)構(gòu)的影響
    3.4 C靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層價(jià)鍵結(jié)構(gòu)的影響
    3.5 C靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層微觀組織的影響
    3.6 C靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層表面粗糙度的影響
    3.7 C靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層的力學(xué)和摩擦磨損性能的影響
        3.7.1 C靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層硬度和內(nèi)應(yīng)力的影響
        3.7.2 C靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層膜基結(jié)合強(qiáng)度的影響
        3.7.3 C靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層摩擦系數(shù)的影響
        3.7.4 C靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層磨損率的影響
    3.8 本章小結(jié)
4 不同Cr靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層組織結(jié)構(gòu)和性能的影響
    4.1 引言
    4.2 Cr靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層厚度、表面和截面形貌的影響
    4.3 Cr靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層相結(jié)構(gòu)的影響
    4.4 Cr靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層價(jià)鍵結(jié)構(gòu)的影響
    4.5 Cr靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層微觀組織的影響
    4.6 Cr靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層表面粗糙度的影響
    4.7 Cr靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層的力學(xué)和摩擦磨損性能的影響
        4.7.1 Cr靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層硬度和內(nèi)應(yīng)力的影響
        4.7.2 Cr靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層膜基結(jié)合強(qiáng)度的影響
        4.7.3 Cr靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層摩擦系數(shù)的影響
        4.7.4 Cr靶功率密度對(duì)CrN/C鍍層磨損率的影響
    4.8 本章小結(jié)
5 不同N_2氣流量對(duì)CrN/C鍍層組織結(jié)構(gòu)和性能的影響
    5.1 引言
    5.2 N_2氣流量對(duì)CrN/C鍍層厚度、表面和截面形貌的影響
    5.3 N_2氣流量對(duì)CrN/C鍍層相結(jié)構(gòu)的影響
    5.4 N_2氣流量對(duì)CrN/C鍍層價(jià)鍵結(jié)構(gòu)的影響
    5.5 N_2氣流量對(duì)CrN/C鍍層微觀組織的影響
    5.6 N_2氣流量對(duì)CrN/C鍍層表面粗糙度的影響
    5.7 N_2氣流量對(duì)CrN/C鍍層的力學(xué)和摩擦磨損性能的影響
        5.7.1 N_2氣流量對(duì)CrN/C鍍層硬度和內(nèi)應(yīng)力的影響
        5.7.2 N_2氣流量對(duì)CrN/C鍍層膜基結(jié)合強(qiáng)度的影響
        5.7.3 N_2氣流量對(duì)CrN/C鍍層摩擦系數(shù)的影響
        5.7.4 N_2氣流量對(duì)CrN/C鍍層磨損率的影響
    5.8 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3700200