二硫化钼薄膜增强超高强度不锈钢摩擦学及疲劳性能研究OA北大核心CSTPCD

目的通过表面处理技术提高USS122G不锈钢摩擦学性能及力学性能。方法采用闭合场非平衡磁控溅射技术在USS122G不锈钢表面沉积MoS_(2)薄膜,分别测试了镀MoS_(2)薄膜的USS122G不锈钢力学性能、抗腐蚀性能、弯曲性能、低周疲劳性能及滚动接触疲劳性能,探索了在干摩擦与石墨烯润滑脂条件下的摩擦学性能,并通过扫描电镜与XRD对MoS_(2)薄膜进行形貌与成分分析。结果成功在USS122G不锈钢表面沉积了MoS_(2)薄膜,镀MoS_(2)薄膜的USS122G不锈钢的纳米硬度为6.8GPa。镀膜后的USS122G不锈钢的阻抗模量为1.06×10^(5)Ω·cm^(2),腐蚀电流密度为1.91×10^(‒6)A/cm^(2)。镀MoS_(2)薄膜的USS122G镀层脱落的最大弯曲力约为3695N。在滚动接触疲劳测试中,镀MoS_(2)试样较未镀膜的USS122G钢的磨痕深度更浅、宽度更窄。MoS_(2)薄膜能有效提升USS122G不锈钢基底的减摩与耐磨性,在干摩擦条件下,与未镀膜的USS122G不锈钢相比,镀MoS_(2)薄膜的USS122G不锈钢的摩擦因数从0.8降低至0.06~0.07,磨损率从1.68×10^(‒5)mm^(3)/(N·m)减少到9.41×10^(‒8) mm^(3)/(N·m)。在脂润滑条件下,USS122G不锈钢的摩擦因数在0.12左右,镀MoS_(2)薄膜后摩擦因数一直稳定在0.103左右。结论镀MoS_(2)薄膜的USS122G较未镀膜的USS122G不仅提升了疲劳性能,还显著改善了摩擦学性能,提高了基底的使用寿命。