20CrMnTi钢表面改性及其摩擦学特性研究

• 作 者: 刘瑶
• 出 处: 武汉科技大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 摩擦磨损 固体润滑 低温电解渗硫 FeS膜层 减磨耐磨

摩擦磨损是机械零部件失效的主要原因之一，为减少、减缓零部件失效，防止生产安全事故的发生，就需要设法提高零部件力学性能和物理性能，以提高零部件的使用性能和寿命。传统的做法是提高零部件硬度，或使用润滑油、脂等，但在有些特殊工况下，这些方法并不适用，比如：高温、高压、高真空等。此时，固体润滑就是一种有效缓解摩擦磨损的方法。本文通过低温电解方法在20CrMnTi钢表面制备固体润滑膜FeS涂层。研究低温电解渗硫工艺的盐浴配方组成，以及盐浴各成分对盐浴渗硫效果的影响；通过正交试验设计并实施低温电解渗硫试验，研究最佳的低温电解渗硫工艺参数。利用M-2000型磨损试验机对渗硫试样进行摩擦磨损试验，考察渗硫层的摩擦学性能；利用电子显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析仪测定渗硫层的微观形貌、化学成分、物相、磨痕形貌和元素种类等。试验结果表明硫化亚铁膜层无论是在有无润滑油的情况下均具有优良减磨耐磨性能。在摩擦磨损过程中，硫化亚铁膜层能有效隔离开摩擦副的直接接触，在被碾压时也可转移至对偶件表面或填充于基体缺陷处，在摩擦高温作用下还可以再结晶迁移扩散至基体表面，反复发挥减磨作用。本文所做研究为工业大批量生产提供理论及试验依据，有广阔应用前景。