本文關鍵詞：微造型與微納米顆粒填充表面的摩擦學性能研究

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【摘要】：越來越多的科研人員在研究氣缸套表面微造型,并且在微造型技術上取得一定的進展。本文在氣缸套試樣表面微造型處理的基礎上,向表面微坑中填充蛇紋石和二硫化鉬微納米顆粒,通過摩擦磨損試驗,驗證了其具有良好的減摩耐磨效果。首先根據(jù)氣缸套—活塞環(huán)往復運動的特點,設計兩種氣缸套試樣表面微造型方案:氣缸套試樣表面全部微造型和氣缸套試樣表面兩端微造型,選取蛇紋石和二硫化鉬兩種微納米顆粒,單一以及質量比為1:1復合填充,分別在富油和貧油兩種工況下,探究不同的試驗方案對減摩耐磨性能的影響,同時利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線熒光光譜儀對磨損后氣缸套試樣表面形貌以及元素組成進行觀察分析,探索減摩耐磨機理。利用不同時間的摩擦磨損試驗,得到氣缸套試樣表面微坑中微納米顆粒溢出率的變化。試驗結果表明:在富油工況時,相同的微納米顆粒填充時,氣缸套試樣表面兩端微造型方案的摩擦系數(shù)均小于表面全部微造型方案,摩擦系數(shù)最小的方案是氣缸套試樣表面兩端微造型和蛇紋石二硫化鉬微納米顆粒復合填充,其摩擦系數(shù)為0.0794,比機械珩磨氣缸套試樣表面下降了 13.99%。在貧油工況時,相同的微納米顆粒填充時,氣缸套試樣表面全部微造型方案的抗粘著磨損時間均大于表面兩端微造型方案,抗粘著磨損時間最長的方案是氣缸套試樣表面全部微造型和蛇紋石二硫化鉬微納米顆粒復合填充,抗粘著磨損時間為2367s,比機械珩磨氣缸套試樣表面增長了 85.79%。在不同時間的試驗中,氣缸套試樣表面微坑中的微納米顆粒溢出率會隨著時間的延長而逐漸下降并趨近于零。而且進行微造型并填充了微納米顆粒的氣缸套試樣磨損后的表面形貌光滑平整,明顯優(yōu)于機械珩磨氣缸套試樣磨損后的表面形貌。
【關鍵詞】：微造型 微納米顆粒 摩擦磨損 溢出率
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 引言10
• 1.2 氣缸套的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 氣缸套材料的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 氣缸套表面處理技術的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀12-15
• 1.3 表面微造型處理技術的發(fā)展及現(xiàn)狀15-16
• 1.4 表面微造型處理技術的分類及應用16-19
• 1.5 本文的主要研究工作19-20
• 第2章 試樣的制備20-28
• 2.1 試驗材料20-21
• 2.1.1 氣缸套和活塞環(huán)20
• 2.1.2 微納米顆粒20-21
• 2.2 試樣樣品的制備21-26
• 2.2.1 氣缸套和活塞環(huán)試樣的制備21-22
• 2.2.2 微納米顆粒的制備22-25
• 2.2.3 填充微納米顆粒的氣缸套試樣制備25-26
• 2.3 試驗方案26-28
• 第3章 摩擦磨損試驗數(shù)據(jù)分析28-44
• 3.1 試驗設備介紹28-31
• 3.1.1 摩擦磨損試驗機28-30
• 3.1.2 其他檢測設備30-31
• 3.2 富油工況下摩擦磨損試驗及分析31-35
• 3.2.1 不同微納米顆粒填充方案對摩擦系數(shù)的影響31-33
• 3.2.2 不同氣缸套試樣表面微造型方案對摩擦系數(shù)的影響33-34
• 3.2.3 對比機械珩磨方案34-35
• 3.3 貧油工況下摩擦磨損試驗及分析35-40
• 3.3.1 不同微納米顆粒填充方案對抗粘著磨損時間的影響36-37
• 3.3.2 不同氣缸套試樣表面微造型方案對抗粘著磨損時間的影響37-39
• 3.3.3 各個方案與機械珩磨對比39-40
• 3.4 對氣缸套試樣表面微坑中微納米顆粒溢出率的探索40-42
• 3.5 本章小結42-44
• 第4章 摩擦磨損機理的探究44-53
• 4.1 氣缸套試樣磨損后的表面形貌44-47
• 4.1.1 金相顯微鏡觀察的氣缸套試樣表面形貌44-46
• 4.1.2 掃描電子顯微鏡觀察的氣缸套試樣表面形貌46-47
• 4.2 氣缸套試樣磨損后的表面元素組成47-49
• 4.3 減摩耐磨機理分析49-53
• 第5章 結論與展望53-55
• 5.1 本文結論53-54
• 5.2 本文展望54-55
• 參考文獻55-60
• 致謝60-61
• 作者簡介61

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