表面处理工艺对摩擦副性能的分析研究

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

随着液压系统越来越多用于工程机械、航空航天等行业.而作为其心脏元件液压泵的性能至关重要。液压泵中应用最多 的为柱塞式液压泵 .柱塞式液压泵的性能很大程度上撒于关键摩擦副性能(即磨损、可靠性等)。模拟工矿条件下进行了摩擦磨损对比试验，通过采用不同表面处理技术使摩擦副配对零部件具有良好的摩擦学性能.以便在轴向柱塞式液压泵关键摩擦副上得以实际应用，以提高液压泵的使用寿命。

1 摩擦副材料与工艺配对方案同-种配对摩擦副选择不同工艺相配对.即使相同工艺、相同材料若在不同工件表面形成固体润滑膜所得的摩擦学性能也不-样 。

磨损试验对比方案的流程见图 12 摩擦磨损试验设备及条件试验设备：MMS2A摩擦磨损试验机；试验载荷 ：400N；下试件转速(环形试件)：400r/min：收稿日期：2013-01-28作者简介：杜玉香(1984-)，女，广西桂林人，讲师，主要研究方向为机械设计及理论。

66试验时间：2h：试验要求 ：试件浸油 24h.民用润滑油道达尔 68#液压油.特殊用途润滑油YH-10。

先磨合再进行试验.开始试验时用浸油刷给环形试件涂油-次。试验采用交叉循环试验方式.每次试验均在磨合条痕合格后进行。

l l I l ，l lo o-彻7(化， I鹚 I I l 蕊别 lQ铽T50化。

l条l彤试件(静试 b的毙铰I I包括摩擦系数、 壤攒锗苍I摩攘学性能的分析以及机理l环形试 (动试件)的比较1.et- 包括摩擦系数、鹰攒艇等l摩接学性能的分析以及机理图 1 试验流程图3 试验结果分析对 38CrMoAIA、LZQT500-7两种材料采用不同表面处理工艺处理后相匹配.通过磨损试验寻求与之适应的最佳表面处理技术。

Hydraulics Pneumatics& Seals/NO.07.20133.1 A-1组试验结果分析通过摩擦磨损试验测得A-1配对的试验数据见图2。

摩擦系数从开始到 2160s-直下降.2170s到试验结束保持在0.124左右的水平。

gR辎瓣505O5O5O5O5OO图 2 38CrMoAIA(N)/LZQT500-7(N)配对摩擦力矩-摩擦系数-时间曲线从摩擦力矩-摩擦系数-时间曲线发现在试验开始时摩擦系数最高.随后摩擦系数慢慢变低最终趋于平稳 这主要是由于开始-段时间内表面比较粗糙.当两试件表面逐渐开始达到最理想的光滑程度时摩擦系数则开始降低.从 2400s到试验结束摩擦系数-直维持在O.124左右。

3.2 A-2试验结果分析A-2配对中.摩擦磨损试验的摩擦力矩-摩擦系数-时间曲线如图 3所示.摩擦系数有两个平稳的时间分别是：1440～5760s、5760s到试验结束。

R 雅避5 5O4 5O3 5O2.501.5O0 5O01009007005003oo1001籁辎蟹图 3 38CrMoAIA(N)/LZQT500-7(NS)摩擦力矩-摩擦系数-时间曲线这是由于LZQT500-7氮化再经渗硫后其表面比较粗糙以及部分硫化层粘结强度低(见图4)，摩擦系数开始时很高.随后慢慢变小并稳定。但随着摩擦的继续进行.表面粗糙度达到最佳值并且硫化层磨到 FeS最佳区域，所以摩擦系数再次减小 ，减小幅度很大，即从0.11左右直线下降到 O.07左右.这说明此时配对副是由 FeS进行润滑的结果-图 4 LZQT500-7(NS)磨损前后表面形貌3.3 A-3试验结果分析A-3配对摩擦磨损测得的摩擦力矩-摩擦系数-时间曲线见图 5，摩擦系数从试验开始到结束-直下降。

并且下降过程中不断波动从图5可知。该种配对的摩擦系数大(尤其是刚开始时).这是由于 38CrMoA1A氮化再硫化后在其表面形成的大量的Fe S，而 Fe2S并不是润滑材料。此外，由于形成的 Fe2S与38CrMoA1A表面粘结强度不高，在磨损过程中容易脱落并形成磨粒.所以最终导致了该种配对的摩擦系数大。但随着试验的进行，不利涂层、表面粗糙度都慢慢地靠近最佳区域.其在摩擦系数上的体现为逐渐下降E收 鞲蛰5O50505050.500220l8O4o020图 5 38CrMoAIA(NS)/LZQT500-7(N)摩擦力矩-摩擦系数-时间曲线3.4 A-4结果分析A-4配对中 38CrMoA1A喷涂 固体润滑膜厚度在10～151xm.固体润滑膜采用 HM1100A(二硫化钼四聚乙烯石墨)。

通过摩擦试验测得摩擦力矩-摩擦系数-时间曲线见图6.摩擦系数在开始到 720s时有个波谷。随后到试验结束-直下降。从图6可知.等离子喷涂的二硫化钼固体润滑膜起到了很好的润滑效果.即摩擦系数均很小.最大的值低于O.07。摩擦系数开始较高是因为喷涂层的粗糙度不在最佳范围内以及对偶件没有形成转移膜(见图7)。随着摩擦的不断进行，涂层表面的粗糙度逐渐接近最佳范围以及在对偶件表面转移膜形成的越来越多。从而使得摩擦在润滑膜与转移膜之间进行(从图7可观测发现)，这表现为摩擦系数逐渐下降的趋势。

争蚕R辎赫图 6 38CrMoAIA(N喷涂 )/LZQT50O-7(N)摩擦力矩-摩擦系数-时间曲线67