基于鈰的干膜潤(rùn)滑涂層微動(dòng)磨損性能研究
本文關(guān)鍵詞:基于鈰的干膜潤(rùn)滑涂層微動(dòng)磨損性能研究
更多相關(guān)文章: 稀土鈰 干膜潤(rùn)滑涂層 摩擦磨損 微觀組織 減摩機(jī)理
【摘要】:微動(dòng)腐蝕會(huì)使構(gòu)件接觸表面之間發(fā)生腐蝕磨損,加速構(gòu)件疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展,從而大大降低構(gòu)件的疲勞壽命。本論文通過(guò)加熱固化試驗(yàn)、熱沖擊試驗(yàn)和熱失重試驗(yàn),考察了添加不同量稀土鈰的干膜潤(rùn)滑涂層的耐熱性和附著性,利用稀土鈰(Ce)的改性效能,對(duì)已有的干膜潤(rùn)滑劑的性能進(jìn)行優(yōu)化;通過(guò)摩擦磨損試驗(yàn)得出稀土鈰對(duì)干膜潤(rùn)滑涂層具有一定的改性作用,可提高涂層的減摩耐磨性能。通過(guò)對(duì)涂層微觀組織對(duì)比分析以及定載定幅條件下的微動(dòng)摩擦試驗(yàn),研究不同粒度和數(shù)量的稀土鈰對(duì)涂層微動(dòng)摩擦磨損性能的影響。通過(guò)掃描電鏡、光學(xué)顯微鏡、X-射線(xiàn)衍射儀等進(jìn)一步研究最優(yōu)添加粒度與數(shù)量的稀土涂層微動(dòng)摩擦磨損機(jī)理。本論文完成的主要工作及取得的成果如下:1、提出了MoS2干膜潤(rùn)滑涂層的制備工藝,并對(duì)相關(guān)的的原料進(jìn)行了介紹與選擇;通過(guò)固化試驗(yàn)獲得涂層的最佳固化溫度為先130℃半小時(shí),后220℃半小時(shí)至1小時(shí);通過(guò)熱沖擊試驗(yàn)以及熱失重試驗(yàn),初步獲得涂層中稀土添加量的范圍小于8%比較理想;通過(guò)摩擦磨損試驗(yàn),得出添加一定量稀土鈰可明顯改善涂層減摩耐磨性能。2、通過(guò)對(duì)添加不同粒度和數(shù)量稀土鈰的潤(rùn)滑涂層微觀組織形貌進(jìn)行對(duì)比分析,得出加入一定量的稀土鈰,能夠細(xì)化涂層組織結(jié)構(gòu),晶粒析出分布均勻。通過(guò)定幅定載條件下的摩擦磨損試驗(yàn),獲得最佳稀土添加量為1%,粒度18um,由此獲得干膜潤(rùn)滑涂層最優(yōu)配方。3、在最優(yōu)涂層配方的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步考察新配方的干膜潤(rùn)滑涂層摩擦磨損特性,系統(tǒng)研究施加載荷、位移幅值以及循環(huán)周次等試驗(yàn)參數(shù)的變化對(duì)潤(rùn)滑涂層微動(dòng)摩擦學(xué)特性的影響。結(jié)合不同載荷和位移幅值條件下的Ft-D曲線(xiàn)、摩擦系數(shù)變化曲線(xiàn)及磨痕表面形貌,得出涂層微動(dòng)運(yùn)行工況圖。探討涂層的微動(dòng)損傷機(jī)理,得出涂層微動(dòng)運(yùn)行區(qū)域包括部分滑移區(qū)與滑移區(qū)。在滑移區(qū)MoS2干膜潤(rùn)滑涂層的磨損機(jī)制主要以磨粒磨損和氧化磨損為主。研究表明:在MoS2干膜潤(rùn)滑涂層中加入一定量的稀土鈰,可以提高涂層的減摩耐磨性能。通過(guò)研究稀土元素對(duì)干膜潤(rùn)滑劑減摩性能的影響,給出稀土添加量的最佳范圍,提出一種干膜潤(rùn)滑劑的改良及制備工藝方法,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)對(duì)最優(yōu)配方的干膜潤(rùn)滑涂層抗微動(dòng)磨損性能系統(tǒng)研究,有利于揭示該類(lèi)涂層微動(dòng)磨損機(jī)制,對(duì)研究涂層減摩機(jī)理具有重要的理論意義。
【關(guān)鍵詞】:稀土鈰 干膜潤(rùn)滑涂層 摩擦磨損 微觀組織 減摩機(jī)理
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TG174.4;TH117
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-17
- 變量注釋表17-18
- 1 緒論18-29
- 1.1 前言18-19
- 1.2 稀土元素用作潤(rùn)滑添加劑的研究進(jìn)展19-21
- 1.3 稀土在表面工程中的應(yīng)用21
- 1.4 粘結(jié)MoS_2固體干膜潤(rùn)滑涂層21-25
- 1.5 表面工程在微動(dòng)摩擦學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀25-27
- 1.6 本課題的主要研究?jī)?nèi)容與意義27-29
- 2 MoS_2干膜潤(rùn)滑涂層制備及基本性能測(cè)試29-44
- 2.1 試驗(yàn)材料的選擇與制備29-31
- 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器31
- 2.3 涂層磨斑形貌分析31-32
- 2.4 基材處理及噴涂固化32-33
- 2.5 腐蝕環(huán)境的設(shè)置33-34
- 2.6 干膜潤(rùn)滑涂層性能試驗(yàn)分析34-37
- 2.7 涂層摩擦磨損試驗(yàn)分析37-42
- 2.8 本章小結(jié)42-44
- 3 稀土鈰對(duì)MoS_2涂層摩擦性能的影響44-59
- 3.1 前言44
- 3.2 微動(dòng)摩擦裝置44-46
- 3.3 稀土鈰(6.5UM)對(duì)涂層微動(dòng)摩擦磨損性能的影響46-51
- 3.4 稀土鈰(18UM)對(duì)涂層微動(dòng)摩擦磨損性能的影響51-56
- 3.5 不同粒度稀土鈰對(duì)潤(rùn)滑涂層性能影響對(duì)比研究56-58
- 3.6 本章小結(jié)58-59
- 4 添加稀土MoS_2干膜潤(rùn)滑涂層微動(dòng)摩擦特性研究59-77
- 4.1 前言59
- 4.2 微動(dòng)摩擦磨損理論59-62
- 4.3 動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)62-65
- 4.4 運(yùn)行工況微動(dòng)圖65
- 4.5 摩擦系數(shù)時(shí)變曲線(xiàn)65-69
- 4.6 摩擦耗散能計(jì)算69-71
- 4.7 MoS_2涂層切向微動(dòng)磨損機(jī)制71-75
- 4.8 本章小結(jié)75-77
- 5 工作總結(jié)與展望77-80
- 5.1 工作總結(jié)77-78
- 5.2 工作展望78-80
- 參考文獻(xiàn)80-85
- 作者簡(jiǎn)歷85-87
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集87
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,本文編號(hào):606132
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