Cr12MoV钢及表面TiN和TiB2-TiN薄膜在不同润滑介质下的摩擦磨损行为的初步研究.pdf

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1、Crl2MoV钢及表面TiN和TiB2．TiN薄膜在不同润滑介质下的摩擦磨损行为的初步研究APreliminaryStudyontheFrictionandWearBehaviousofBareCr12MoV‘SteelanditsTiNandTiB2-TiNFilm毒：，?’"-4～指导教师堇真数援迕瞳整数援：：作者姓名田琨申请学位级别亟±专业名称扭越剑造区墓自动丝论文提交日期呈Q!!生墨旦论文答辩日期2Q!!生鱼厘学位授予单位和日期江菱太堂圣Q!!生鱼旦答辩委员会主席评阅人2011年6月印、缩印或扫描等手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于『一保密口，在!1年解密后

2、适用本授权书。不保密团。学位论文作者签名：固硗指导教师虢诲c沙f，年占月寥日Ⅵff年6月8日个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到违反本声明的后果由本人承担。学位论文作者．1司视2011年‘月暑日Crl2MoV钢及表面TiN和TiB2．TiN薄膜在不同润滑介质下的摩擦磨损行为的初步研究APreliminaryStudyontheFrictionandWearBehaviousofBareCrl2MoVSteelanditsTiNandTiB2一TiNFilm江苏大学硕士学位论文摘要磨损是材料失效的主要形式，TiB2。TiN是一种超硬材料体系，有望具有良好的耐

3、磨性能。另一方面，随着人们对环境可持续发展的日益关注，绿色摩擦学成为一个重要的研究课题。本文以Crl2MoV钢为对象，对Crl2MoV钢及其表面TiN和TiB2．TiN薄膜在不同润滑介质(干摩擦、水、酒精、基础油)下的摩擦磨损性能展开了研究，所取得的创新成果如下：首先，本文采用CETRUMT．2型试验机研究了钢表面在干摩擦、水润滑、酒精润滑、60N油润滑和HVI750油润滑等条件下的：摩擦磨损行为。结果表明：润滑介质可以显著降低钢．钢摩擦副的摩擦系数，在干摩擦、水润滑、酒精润滑、60N油润滑和HVI750油润滑条件下，摩擦载荷为50g~200g(钢球半径为2ram)时摩擦

4、系数的平均值分别为0．75-0．81，0．45—4)．33，O．22～0．15，0．13~o．09，0．09-00．10；在高载荷下酒精润滑与油润滑磨损速率相差甚小，并且在摩擦磨损初期阶段(500s之内)摩擦系数相差甚少；同时，酒精润滑条件下的磨损表面形貌与油润滑下的磨损表面形貌极为相似，无明显粘着现象。分析表明，酒精润滑是一种绿色润滑介质，在压延、拉伸工业中有良好的应用前景。其次，本文采用磁控溅射技术在淬火态Crl2MoV表面制备TiN／SiC薄膜，SiC为中间层。分别对TiN薄膜的组织结构和摩擦磨损性能进行了研究。结果表明，SiC薄膜与基材和TiN薄膜间都Crl2Mo

5、V钢及表面TiN和TiB2-T烈薄膜在不同润滑介质下的摩擦磨损行为的初步研究具有明显的且呈梯度的元素扩散，界面结合好。TiN薄膜与钢球(半径为2mm)在50g载荷下对摩O．5h后观察，在干摩擦润滑条件下，平均摩擦系数为0．753，磨损速率为4．152x10“mm3．N-1．m41；在水润滑条件下，平均摩擦系数为0．326，磨损速率为3．189x10-6mm3·N一·m～；在酒精摩擦润滑条件下，平均摩擦系数为0．389，磨损速率为1．575x10-6舢n3·N-1·m-1；在基础油60N油润滑条件下，平均摩擦系数为1．132；在基础油HVI750润滑条件下，平均摩擦系数为O

6、．09，磨损速率为0．741×10-6mm3．N一·m．1。最后，本文采用磁控溅射技术在淬火态Crl2MoV表面制备TiB2．TiN／SiC薄膜，SiC为中间层。并对TiB2．TiN／SiC薄膜的组织j’结构和摩擦磨损性能进行了研究。结果表明0，SiC薄膜与基材和TiB2．TiN薄膜间都具有明显的且呈梯度的元素扩散，界面结合好。TiB2．TiN薄膜与钢球(半径为2mm)在50g载荷下对摩O．5h后观察，在干摩擦润滑条件下，平均摩擦系数为O．74，磨损速率为4．12x10-6mm3·N一·m-1；在水润滑条件下，平均摩擦系数为O．31，磨损速率为2．467x10-6mm3·

7、N1·m～；在酒精摩擦润滑条件下，平均摩擦系数为O．19，磨损速率为1．575×10-6mm3·N-I．m-1；在基础油60N油润滑条件下，平均摩擦系数为O．13；在基础油HVI750润滑条件下，平均摩擦系数为O．09，磨损速率为0．645×10-6mm3．N1·m～。本文的结果首次说明，TiB2．TiN薄膜比TiN薄膜在水润滑条件下具有更好的摩擦磨损性能。玎江苏大学硕士学位论文关键词：钢，TiN薄膜，TiB2。TiN薄膜，摩擦磨损行为，不同润滑条件，绿色摩擦学IIICrl2MoV钢及表面TiN和TiB2-TiN薄膜在不同润滑