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微孔化對鎳基自潤滑鍍層摩擦學性能的影響

時間:2017-06-28 21:36來源:畢業論文
論文通過對45#鋼表面鍍鎳,采用脈沖激光進行織構化,并在表面涂抹二硫化鉬,通過SEM和光學顯微鏡觀察、硬度測試、摩擦磨損實驗等方法研究了微孔化對鎳鍍層自潤滑性能的影響

摘要固體潤滑工藝在航天和機械發動機的減摩潤滑方面應用廣泛,并且其使用溫度范圍廣,儲存方便等特點明顯優于液體潤滑劑,故有著極大的應用前景。但是就目前來看,電鍍和織構化成本較高,故工藝方法還有待改善。本論文通過對45#鋼表面鍍鎳,采用脈沖激光進行織構化,并在表面涂抹二硫化鉬,通過SEM和光學顯微鏡觀察、硬度測試、摩擦磨損實驗等方法研究了微孔化對鎳鍍層自潤滑性能的影響。研究發現,鎳鍍層提高了試樣表面硬度,增強了試樣抗磨能力。織構化起到了減摩潤滑的效果,并且微孔密度越大,試驗載荷越小,試驗轉速越慢,減摩效果越好;另外,在試驗溫度為400℃時,減摩效果較好。關鍵詞  固體潤滑  電鍍  織構化   磨損10870
畢業設計說明書(論文)外文摘要
Title  Effect of textured dimples on tribological properties of Ni-based Lubricating Coating                                      
Abstract
The solid lubrication technology is widely used in the friction reduction and lubrication of space and mechanical engine. Their working temperature range is wide and the storage is convenient. These characteristics are superior to liquid lubricant, so it has great potential applications. But at present, the cost of electroplating and surface texturing is higher, the process method remains to be improved. In this article, the surface of 45# steel was electroplated with nickel then was textured by pulse laser. The surface was smeared with MoS2 powders. The influence of textured dimples on the tribological properties of Ni-based coatings was studied by SEM, optical microscope, hardness tester, friction and wear experiment. Research result shows that the hardness of sample surface is enhanced while the anti-friction capacity of sample is strengthened by nickel plating. Laser surface texturing decreases the friction of sample .The friction coefficient decreases with the increase of micro dimple density. The friction coefficient increases with the increase of load and speed. In addition, At the temperature of 400℃ in the test, the effect of friction reduction is good.
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Keywords:  solid lubrication;  electroplating;  laser surface texturing;   wear and friction
目   次
1 引言    1
1.1 固體潤滑涂層    1
1.2 表面織構化技術    2
1.3 雙脈沖電沉積技術概述    4
1.4 課題的意義、要解決的問題及研究主要內容    4
2  實驗部分    6
2.1  實驗流程    6
2.2 制備純鎳鍍層    6
2.3 表面織構化    11
2.4 涂抹固體潤滑劑    11
2.5 鍍層表征及性能測試    12
2.6 摩擦磨損性能測試    12
3 結果與討論    14
3.1 鍍層形貌及表征    14
3.2 微孔化表面形貌    16
3.3 摩擦性能研究    18
3.4 摩擦磨損機理    24
結  論    26
致  謝    27
參考文獻    28
1 引言
機械元件表面的性能對其可靠運行發揮著重要作用,而表面間發生的摩擦磨損是其失效的重要原因。為減小表面的摩擦磨損,傳統方法是提高表面的加工精度,然而這種方法作用較為有限.而零件表面形貌諸因素如表面粗糙度及紋理對摩擦性能有重要影響,已有的研究表明[1-6],通過人為控制表面形貌在表面制備一定的微織構可顯著改善其摩擦磨損性能。表面織構在不同條件下分別起到增強動壓效應、微儲油槽及捕獲磨屑等作用。目前,表面織構化的方式主要有機械加工[7,8]、能量束法[9-12]、化學刻蝕[13,14]等,其中激光微加工法以其應用范圍廣,高精度、高效、對環境無影響等優勢而被廣泛應用。目前,45#鋼作為通用的工程材料而被廣泛應用。 微孔化對鎳基自潤滑鍍層摩擦學性能的影響:http://www.aftnzs.live/cailiao/20170628/10053.html
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