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基体表面粗糙度对MoS_(2)/Ti薄膜摩擦磨损性能的影响

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材料工程 2022年第8期50卷 169-177页

作者：陈爽韩雪艳安帅帅王勇杰李仕华燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 唐山师范学院物理科学与技术学院河北唐山063000

为揭示基体表面粗糙度对MoS_(2)/Ti固体润滑薄膜摩擦磨损性能的影响规律,并探究其摩擦磨损机理,采用磁控溅射方法,在不同表面粗糙度的轴承钢基体上沉积MoS_(2)/Ti薄膜。通过划痕测试仪、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和粗糙度轮廓... 详细信息

为揭示基体表面粗糙度对MoS_(2)/Ti固体润滑薄膜摩擦磨损性能的影响规律,并探究其摩擦磨损机理,采用磁控溅射方法,在不同表面粗糙度的轴承钢基体上沉积MoS_(2)/Ti薄膜。通过划痕测试仪、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和粗糙度轮廓仪,分别评价MoS_(2)/Ti薄膜的膜基结合力、物相成分、表面微观形貌以及表面粗糙度,并采用球-盘摩擦磨损实验研究干摩擦、固体-油复合润滑和固体-脂复合润滑条件下,MoS_(2)/Ti薄膜的摩擦磨损性能。结果表明:随着基体表面粗糙度的增加,MoS_(2)/Ti薄膜的表面粗糙度逐渐增加;薄膜中(002)_(MoS_(2))和(100)_(MoS_(2))衍射峰的强度先减弱后增加;薄膜与基体的结合性能降低。当基体表面粗糙度为0.01μm时,干摩擦条件下MoS_(2)/Ti薄膜具有良好的润滑特性,平均摩擦因数为0.101,磨痕浅且小;随基体粗糙度的升高,样品的平均摩擦因数和磨损率均是先增大后减小,薄膜的主要磨损机制由磨粒磨损转变为屑片形成和破碎。当基体粗糙度较大时(R_(a)=0.26μm),分子间相互作用的影响大于机械啮合作用。采用固体-油复合润滑,高基体粗糙度的薄膜磨损表面不再出现片层剥落现象,磨痕较浅,平均摩擦因数最高可减小19%。固体-脂复合润滑条件下,样品摩擦磨损性能较差,基体粗糙度对摩擦因数的影响不显著。

关键词：基体表面粗糙度 MoS_(2)/Ti薄膜干摩擦复合润滑阴影效应磨损机制

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基体表面粗糙度对冷喷涂Ti6Al4V界面结合的数值模拟

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中国表面工程 2022年第3期35卷 262-272页

作者：蒋圣威周红霞李雪婷王铀青海大学机械工程学院西宁810016 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

在冷喷涂过程中,基体的表面粗糙度会影响涂层和基体之间的结合,目前对该问题关注还不够,且存在一定争议。以冷喷涂修复Ti6Al4V钛合金(TC4)过程为研究对象,利用有限元模拟手段,建立二维和三维单粒子在不同表面粗糙度基体上的撞击模型。... 详细信息

在冷喷涂过程中,基体的表面粗糙度会影响涂层和基体之间的结合,目前对该问题关注还不够,且存在一定争议。以冷喷涂修复Ti6Al4V钛合金(TC4)过程为研究对象,利用有限元模拟手段,建立二维和三维单粒子在不同表面粗糙度基体上的撞击模型。通过分析粒子在撞击到光滑表面、研磨表面和喷砂表面三种情况下界面的温度、等效塑性应变及系统能量的变化,得出以下结论:随着基体表面粗糙度的增加,粒子的等效塑性应变和扁平率逐渐减小。界面温度和等效塑性应变在基体“波峰”处较高,在“波谷”处较低,在高的表面粗糙度下,粒子的塑性变形减弱,反弹趋势增强。研究结果表明,对冷喷涂TC4修复过程而言,基体的粗糙化不利于涂层与基体的结合。研究结果可为冷喷涂修复钛合金过程中基体预处理方式的选择提供理论指导。

关键词：冷喷涂基体表面粗糙度 TC4 数值模拟界面结合

基体表面粗糙度对金刚石薄膜涂层刀具附着强度的影响

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制造技术与机床 2000年第2期 44-45页

作者：黄树涛姚英学袁哲俊吉林工业大学哈尔滨工业大学

应用扫描电镜和断续车削实验法研究了基体表面粗糙度对金刚石薄膜成核密度、成核状态及金刚石薄膜涂层刀具附着强度的影响。

关键词：金刚石薄膜涂层刀具基体表面粗糙度附着强度

基体表面粗糙度对涂层表面形貌影响的数值模拟

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西安工程大学学报 2017年第2期31卷 264-270页

作者：渠志刚贺辛亥刘江南张西平令璐西安工程大学机电工程学院陕西西安710048

针对基体表面粗糙度对涂层的撞击、铺展和凝固的影响,建立熔滴撞击基材的三维几何模型,并构造层片沉积形成过程模型;在上述层片模型基础上,分析不同的基体表面粗糙度对涂层表面形貌的影响规律,并将所得数据导入Matlab工具,模拟在不同的... 详细信息

针对基体表面粗糙度对涂层的撞击、铺展和凝固的影响,建立熔滴撞击基材的三维几何模型,并构造层片沉积形成过程模型;在上述层片模型基础上,分析不同的基体表面粗糙度对涂层表面形貌的影响规律,并将所得数据导入Matlab工具,模拟在不同的基体表面粗糙度条件下表面沉积凝固后层片的三维表面形貌,并对其进行数据分析,通过轮廓算术平均偏差Ra、微观不平度十点平均高度Rz和轮廓最大高度Ry分析不同基体表面粗糙度下层片表面形貌的质量.模拟结果表明,在适当的范围内,随着基材表面粗糙度的增加,层片的铺展范围会越来越大,且厚度越均匀,表面形貌逐渐变好.

关键词：熔滴 Matlab 基体表面粗糙度层片表面形貌沉积过程

基体表面粗糙度对非晶碳薄膜摩擦磨损性能的影响

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材料保护 2024年第6期57卷 68-73,80页

作者：李一治刘京周丁子珊江小辉郭维诚鞠鹏飞上海理工大学机械工程学院上海200093 上海航天设备制造总厂有限公司上海200245

为了探究不同基体表面粗糙度对非晶碳薄膜摩擦磨损性能的影响,改善2Cr13试样表面在601EF润滑脂润滑下的摩擦学性能,使用机加工、抛光等方式在2Cr13试样表面制备不同的表面粗糙度,然后采用磁控溅射法在不同粗糙度样件表面制备非晶碳薄膜... 详细信息

为了探究不同基体表面粗糙度对非晶碳薄膜摩擦磨损性能的影响,改善2Cr13试样表面在601EF润滑脂润滑下的摩擦学性能,使用机加工、抛光等方式在2Cr13试样表面制备不同的表面粗糙度,然后采用磁控溅射法在不同粗糙度样件表面制备非晶碳薄膜,采用球-盘接触的摩擦磨损试验研究了在601EF润滑脂润滑条件下非晶碳薄膜及氮化硅球的摩擦磨损性能,通过光学显微镜对磨损处进行分析。结果表明:与基体表面对摩的Si_(3)N_(4)球均磨出了明显的平台,而基体表面并未出现明显的磨痕,Ra范围在0.20~0.75μm样品对偶球的磨损量要小,磨斑面积范围为0.152~0.165 mm^(2),磨损形式为黏着磨损,Ra范围在0.95~3.19μm样品对偶球的磨损量要大,磨斑面积范围为0.228~0.275 mm^(2),出现了犁沟状磨痕,磨损较为严重;在相同的工况条件下,随着基体表面粗糙度的增大,两摩擦副间的启动、平均摩擦系数以及Si_3N_4球的磨损量均呈先减小后增大再减小的趋势,当Ra为0.56μm时,非晶碳薄膜的摩擦学性能最好,摩擦系数曲线较为稳定,平均摩擦系数为0.162,其对偶球磨损量最小,为0.152 mm^(2)。基体表面粗糙度影响非晶碳薄膜的摩擦学性能,通过机加工、抛光等手段在基体表面制备合适的粗糙度可以得到具有良好减摩性能的表面。

关键词：基体表面粗糙度非晶碳薄膜摩擦磨损 601EF润滑脂 Si_3N_4球