表面技术 , 2017, 46(1): 111-117.
10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.019
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
李琪
1,
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代明江
2,
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韦春贝
3,
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侯惠君
4,
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林松盛
5,
1.广东工业大学 材料与能源学院,广州 510081;广东省新材料研究所,现代材料表面工程技术国家工程实验室,广东省现代表面工程技术重点实验室,广州 510650;
2.广东省新材料研究所,现代材料表面工程技术国家工程实验室,广东省现代表面工程技术重点实验室,广州 510650;
3.广东省新材料研究所,现代材料表面工程技术国家工程实验室,广东省现代表面工程技术重点实验室,广州 510650;
4.广东省新材料研究所,现代材料表面工程技术国家工程实验室,广东省现代表面工程技术重点实验室,广州 510650;
5.广东省新材料研究所,现代材料表面工程技术国家工程实验室,广东省现代表面工程技术重点实验室,广州 510650
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.
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