Ni包MoS_2添加剂对镍基涂层的摩擦磨损性能影响(3)

Ni包MoS_2添加剂对镍基涂层的摩擦磨损性能影响

两表面间形成了固体润滑膜,使涂层的摩擦系数降

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低,从而改善了其摩擦磨损性能.而Ni60涂层由于没有MoS2润滑膜生成,其摩擦过程为摩擦副直接对摩,因此摩擦系数和磨损率均较高.2.3　载荷对涂层摩擦磨损性能的影响

图4示出了Ni60/MoS2涂层的摩擦系数和磨损率与载荷之间的关系曲线.可以看出,涂层的摩擦系数随载荷的增加变化不大,可以认为其与载荷无关.这是因为当摩擦副表面相互压紧时,仅在微突体顶端接触,由于接触面积小,微突体上压力较高,足以引起塑性变形而形成小平面接触,从而导致接触面.理想材料的

[9:

r=Fig2　Variationoffrictioncoefficientwith

slidingtimeoftwocoatings

图2　2种涂层的摩擦系数随时间变化的关系曲线

(1)

　　图3示出了2种涂层的磨损表面形貌SEM照　　　

r;y;p为法向.

,进而发生冷焊.若τ为剪断接触点所需的单位面积上的力,则摩擦力可近似等于剪断金属黏结点时所需的剪切力:

(2)F=Arτ=

σyτ

μ=(3)故有:

pσy由式(3)可以看出摩擦系数与载荷无关.

由图4还可见,随着载荷增加,Ni60/MoS2涂层的磨损率增大.Ni60/MoS2涂层在不同载荷下的磨损表面形貌SEM照片见图5.由图5(a)可见,当载荷50N时涂层表面存在少量浅而宽的犁沟和较小面积的剥落;当载荷200N时,涂层表面存在较多深犁沟和大面积的剥落.这是由于随着载荷增加,摩擦副表面相互接触处所承受的压力增加,而导致接触点冷焊面积加大,从而导致剪切力和摩擦力增加.较大的摩擦力使裂纹迅速扩展,导致涂层表面脱落,出现凹坑和剥落.偶件微突峰和涂层脱落的硬质点切削涂层而形成犁沟,并导致犁沟两侧隆起.隆起部分受到反复的摩擦和碾压,当达到塑性变形极限后又会形成新的硬质点磨粒,使涂层发生更严重的磨粒

[3]

磨损.

片.由图3(a)可见,Ni60涂层表面存在大面积剥落,偶件表面也出现大量磨屑,呈现疲劳磨损和黏着磨损特征.由图3(b)可以看出,Ni60/MoS2涂层的磨损表面较为平整,存在少量的宽犁沟和细划痕,呈现磨粒磨损特征.这是由于在摩擦过程中,MoS2在

3　结论

a.　Ni包MoS2的加入虽然降低了Ni60涂层

抗拉强度和显微硬度,但能够使其摩擦系数和磨损率明显降低.