基体表面粗糙度对MoS2/Ti薄膜摩擦磨损性能的影响

摘要：

为揭示基体表面粗糙度对M oS2/T i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M oS2/T i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M oS2/T i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,M oS2/T i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,MoS2/Ti薄膜的表面粗糙度逐渐增加;薄膜中(002)MoS2和(100)MoS2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M oS2/T i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(Ra=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、MoS2/Ti薄膜、干摩擦、复合润滑、阴影效应、磨损机制

所属期刊栏目：50

分类号：TG115.5+8(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51775475

在线出版日期：2022-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：169-177