钛合金表面MoS2-Ti/Cu-Ni-In多层固体润滑膜的制备及其抗微动磨损性能

• 作者: 代明江 侯惠君 李琪 林松盛 韦春贝
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 磁控溅射 微动磨损 固体润滑膜 微动磨痕 多层膜 微动系数
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 表面摩擦磨损与润滑
• 页码范围: 111-117
• 页数: 7页
• 分类号: TH117.1
• 字数: 2268字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.019

摘要

目的 改善钛合金表面抗微动磨损性能.方法 利用非平衡磁控溅射技术在钛合金表面沉积MoS2-Ti/Cu-Ni-In多层固体润滑膜,并与MoS2-Ti与Cu-Ni-In单层固体润滑膜进行对比.利用扫描电镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机、表面轮廓仪对固体润滑薄膜的形貌、硬度、抗微动磨损性能、磨痕形貌进行分析测试.结果 所制备的Cu-Ni-In单层膜与MoS2-Ti单层膜结构致密,与基体结合良好,MoS2-Ti/Cu-Ni-In多层膜交替结构清晰,结构致密.MoS2-Ti/Cu-Ni-In多层膜的硬度大于MoS2-Ti及Cu-Ni-In单层膜,多层膜的平均微动系数为0.06,MoS2-Ti单层膜的平均微动系数为0.102,Cu-Ni-In单层膜的平均微动系数大于1.0.在12000个微动循环周期后,测得MoS2-Ti/Cu-Ni-In多层膜的最终磨损总量为0.045 mm3,Cu-Ni-In单层膜的最终磨损总量为37.79 mm3,MoS2-Ti单层膜的最终磨损总量为0.296 mm3,即多层膜的抗微动磨损性能较Cu-Ni-In单层膜改善了2个数量级,较MoS2-Ti单层膜改善了5倍以上.结论 MoS2-Ti/Cu-Ni-In多层膜中的多个界面对单层晶粒生长起到了阻挡作用,从而致使交替结构中的单层晶粒得到细化,Cu-Ni-In膜的引入延缓了MoS2-Ti膜的剥落及其转移,增加了不锈钢球与多层膜间第三体的润滑及减磨效果,多层膜表现出了优异的抗微动磨损性能.