本文關鍵詞：MoDTC潤滑條件下氮化物涂層的摩擦磨損行為研究

  更多相關文章： 陰極電弧離子鍍 氮化物硬質(zhì)涂層 邊界潤滑 摩擦磨損 MoDTC

【摘要】：本文采用真空陰極電弧離子鍍膜設備在316L不銹鋼表面沉積了Ti N、Ti Al N和Al Ti N三種氮化物硬質(zhì)涂層,利用MS-T3000球-盤摩擦磨損試驗機測試了三種氮化物硬質(zhì)涂層在不同Mo DTC濃度潤滑條件下的摩擦磨損性能,用三維白光形貌儀、掃描電子顯微鏡、X射線光電子能譜分析了涂層磨損表面的形貌、成分及元素結(jié)合態(tài),并探討了三種涂層在Mo DTC潤滑條件下的減摩抗磨機理。結(jié)果表明:(1)制備的Ti N涂層由面心立方結(jié)構(gòu)的Ti N相組成,硬度和表面粗糙度分別為2393±42 HV和19.1 nm。Ti Al N涂層由面心立方結(jié)構(gòu)的(Ti,Al)N相組成,硬度和表面粗糙度分別為2480±169 HV和27 nm。Al Ti N涂層由面心立方結(jié)構(gòu)的(Al,Ti)N相和六方結(jié)構(gòu)的Al N相組成,硬度和表面粗糙度分別為3096±112 HV和12 nm。(2)Ti N涂層的磨損率隨著Mo DTC濃度的增加呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢,當Mo DTC濃度為1.5%時,Ti N涂層的磨損率降到最低,且摩擦性能也最好,摩擦最早達到穩(wěn)定摩擦階段,且穩(wěn)定階段的平均摩擦系數(shù)最低,而其他四種Mo DTC濃度下摩擦系數(shù)的變化并不是很明顯。隨著Mo DTC濃度的增加,Ti Al N涂層的摩擦系數(shù)和磨損率都顯著降低,都呈現(xiàn)先減小,然后保持在一定的水平波動的變化趨勢。在Mo DTC濃度為1.0%-2.0%時,表現(xiàn)出更好的摩擦磨損性能。Al Ti N涂層的磨損率隨著Mo DTC濃度的增加呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢,當Mo DTC濃度為1%時,Al Ti N涂層的磨損率降到最低;Al Ti N的摩擦系數(shù)隨著隨著Mo DTC添加劑的加入先減小,然后基本保持不變,在0.086-0.088之間波動。(3)Mo DTC潤滑條件下,氮化物涂層和Mo DTC發(fā)生交互作用,在磨損表面生成了摩擦反應膜,主要由具有減摩作用的Ti Ox和Mo S2以及起到了良好的抗耐磨作用Fe Sx,Al2O3和Mo O3組成,從而提高了三種氮化物的摩擦磨損性能。隨著Mo DTC的加入,Ti N涂層的主要磨損機制由犁溝轉(zhuǎn)變?yōu)閯兟淇雍退苄宰冃?Ti Al N涂層的主要磨損機制磨損機制由剝落坑和犁溝轉(zhuǎn)變?yōu)閯兟淇印⒗鐪虾退苄宰冃�。Al Ti N涂層的主要磨損機制磨損機制由剝落坑、犁溝和塑性變形轉(zhuǎn)變?yōu)閯兟淇雍湍チＤp。
【關鍵詞】：陰極電弧離子鍍 氮化物硬質(zhì)涂層 邊界潤滑 摩擦磨損 MoDTC
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• abstract6-10
• 第1章 緒論10-25
• 1.1 引言10
• 1.2 涂層材料10-18
• 1.2.1 TiN涂層11-12
• 1.2.1.1 TiN涂層的應用11
• 1.2.1.2 TiN涂層的缺陷11-12
• 1.2.2 Ti1-xAlxN涂層12-16
• 1.2.2.1 Ti1-xAlxN涂層的制備12
• 1.2.2.2 Ti1-xAlxN涂層的結(jié)構(gòu)12-13
• 1.2.2.3 Ti1-xAlxN涂層的性能13-15
• 1.2.2.4 Ti1-xAlxN涂層的應用15-16
• 1.2.3 TiN和Ti1-xAlxN涂層的摩擦學現(xiàn)狀研究16-18
• 1.3 液體潤滑18-21
• 1.3.1 基礎油18-19
• 1.3.1.1 礦物油型潤滑油18
• 1.3.1.2 合成型潤滑油18-19
• 1.3.2 潤滑油添加劑19-21
• 1.4 固-液復合潤滑的作用21-23
• 1.5 本研究的目的、意義和內(nèi)容23-25
• 第2章 實驗材料及研究方法25-32
• 2.1 實驗材料25-26
• 2.2 涂層表征26-27
• 2.2.1 涂層的形貌26
• 2.2.2 涂層的成分和相結(jié)構(gòu)26-27
• 2.2.3 涂層的顯微硬度27
• 2.3 摩擦學行為研究27-32
• 2.3.1 實驗儀器27-28
• 2.3.2 實驗條件28
• 2.3.3 潤滑劑的性能28-29
• 2.3.4 磨損率的測定29-31
• 2.3.5 對磨球磨斑直徑的測定31-32
• 第3章 MoDTC潤滑條件下TiN涂層的摩擦磨損性能及其作用機理32-48
• 3.1 引言32
• 3.2 TiN涂層表征32-36
• 3.2.1 TiN涂層表面形貌32-33
• 3.2.2 TiN涂層的成分和相結(jié)構(gòu)33-35
• 3.2.3 TiN涂層的硬度35-36
• 3.3 MoDTC潤滑條件下TiN涂層摩擦學行為及機理36-47
• 3.3.1 MoDTC潤滑條件下TiN涂層摩擦學行為36-39
• 3.3.2 MoDTC潤滑條件下TiN涂層減摩抗磨機制39-47
• 3.4 小結(jié)47-48
• 第4章 MoDTC潤滑下TiAlN涂層的摩擦磨損性能及其作用機理48-63
• 4.1 引言48
• 4.2 TiAlN涂層表征48-52
• 4.2.1 TiAlN涂層表面形貌48-50
• 4.2.2 TiAlN涂層的成分和相結(jié)構(gòu)50-51
• 4.2.3 TiAlN涂層的硬度51-52
• 4.3 MoDTC潤滑條件下TiAlN涂層摩擦學行為及機理52-62
• 4.3.1 MoDTC潤滑條件下TiAlN涂層摩擦學行為52-55
• 4.3.2 MoDTC潤滑條件下TiAlN涂層減摩抗磨機制55-62
• 4.4 小結(jié)62-63
• 第5章 MoDTC潤滑下AlTiN涂層的摩擦磨損性能及其作用機理63-77
• 5.1 引言63
• 5.2 AlTiN涂層表征63-67
• 5.2.1 AlTiN涂層的微觀形貌63-64
• 5.2.2 AlTiN涂層的成分和相結(jié)構(gòu)64-66
• 5.2.3 AlTiN涂層的硬度66-67
• 5.3 MoDTC潤滑條件下AlTiN涂層摩擦學行為及機理67-76
• 5.3.1 MoDTC潤滑條件下AlTiN涂層摩擦學行為67-69
• 5.3.2 MoDTC潤滑條件下AlTiN涂層減摩抗磨機制69-76
• 5.4 小結(jié)76-77
• 第6章 結(jié)論77-80
• 6.1 主要結(jié)論77-78
• 6.2 對今后工作的展望78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-89
• 個人簡歷89-90
• 研究成果90

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1 石佳佳;MoDTC潤滑條件下氮化物涂層的摩擦磨損行為研究[D];中國地質(zhì)大學(北京);2015年

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本文編號：684644