復(fù)合固體潤(rùn)滑膜的試驗(yàn)研究.pdf

1、復(fù)合固體潤(rùn)滑膜試驗(yàn)研究是基于改善某廠SDZH2-10閥門(mén)電動(dòng)裝置蝸輪蝸桿過(guò)量磨損失效而提出的。
　　 SDZH2-10閥門(mén)電動(dòng)裝置蝸輪蝸桿傳動(dòng)比為70、載荷約為4137N、相對(duì)滑動(dòng)速度為5.3m/s，蝸輪蝸桿材料分別為ZCuAl9Fe4Ni4Mn2，40Cr鋼(調(diào)質(zhì)HB250-280)，該設(shè)備頻繁啟動(dòng)、停止，摩擦溫度高，潤(rùn)滑油難以發(fā)揮作用，使得摩擦副傳動(dòng)時(shí)處于無(wú)油而轉(zhuǎn)化為干摩擦或邊界潤(rùn)滑狀態(tài)，導(dǎo)致表面氧化磨損和粘著磨損而失效。該

2、工作條件適合采用固體潤(rùn)滑，由于普通固體潤(rùn)滑劑，如石墨和二硫化鉬等固體潤(rùn)滑時(shí)不能象油一樣持續(xù)補(bǔ)給，受材料本身與基體表面的附著強(qiáng)度的限制，使用壽命短，很難滿足上述苛刻條件。為了提高固體潤(rùn)滑膜與基體的結(jié)合強(qiáng)度：
　　 一方面是通過(guò)表面磷化來(lái)改善其結(jié)合力，增加其使用壽命。本文進(jìn)行了磷化膜顯微結(jié)構(gòu)檢測(cè)、磷化膜厚度檢測(cè)、磷化膜摩擦學(xué)性能測(cè)試等。確定了最佳磷化配方為：Zn(NO3)220g/L、馬日夫鹽60g/L、Mn(NO3)215g/L、

3、Ni(NO3)22g/L、Ca(NO3)22g/L、酒石酸1g/L，少量添加劑。最佳磷化工藝藝參數(shù)為：溫度60～70℃，時(shí)間10～15min。磷化后表面磨損明顯低于未磷化試樣，磷化膜與基體是以化學(xué)鍵結(jié)合的，因而結(jié)合力達(dá)到了47.47N，通過(guò)表面調(diào)整工藝，使磷化膜的摩擦系數(shù)由原來(lái)的0.8降到了0.3。
　　 另一方面是把自制的少量微納米鈦酸鉀晶須加入到石墨和二硫化鉬粘結(jié)固體潤(rùn)滑膜中來(lái)改善其結(jié)合力，增加其使用壽命。通過(guò)進(jìn)行掃描電鏡測(cè)

4、試形貌、成分分析，摩擦學(xué)性能測(cè)試等。結(jié)果表明，在300℃和500℃時(shí)，粘結(jié)固體潤(rùn)滑膜中加鈦酸鉀晶須的耐磨壽命分別是未加鈦酸鉀晶須的2.4倍和3倍，且磨痕明顯小于未加鈦酸鉀晶。
　　 將磷化膜作為表面預(yù)處理，與加入自制的微納米鈦酸鉀晶須增強(qiáng)的固體潤(rùn)滑劑組合使用(稱(chēng)之為復(fù)合固體潤(rùn)滑膜)，通過(guò)進(jìn)行摩擦學(xué)性能測(cè)試及劃痕測(cè)試。結(jié)果表明，復(fù)合固體潤(rùn)滑膜的耐磨壽命是未磷化直接噴涂固體潤(rùn)滑膜的3倍，且摩擦系數(shù)值僅只有未磷化處理的1半以下。未磷化

5、直接噴涂固體潤(rùn)滑膜時(shí)與基體的結(jié)合力為5.32N，而復(fù)合固體潤(rùn)滑膜與基體的結(jié)合力則提高到11.28N。復(fù)合固體潤(rùn)滑膜提高了與基體的結(jié)合力，能保持固體潤(rùn)滑膜的穩(wěn)定性和持久性，從而能改善閥門(mén)電動(dòng)傳動(dòng)裝置原有的蝸輪蝸桿傳動(dòng)中載荷大，滑動(dòng)速度高，壓力大，摩擦溫度高的極端磨擦狀態(tài)，達(dá)到減磨的效果。
　　 同時(shí)，為了進(jìn)一步考查復(fù)合固體潤(rùn)滑膜在高溫高壓下潤(rùn)滑性能，還進(jìn)行了高速鋼刀具切削性能試驗(yàn)研究。如摩擦性能測(cè)試、磨損形貌分析、切削性能測(cè)試、磨

6、損量測(cè)試等。結(jié)果表明，當(dāng)進(jìn)給量達(dá)到0.3 mm/r時(shí)，隨著進(jìn)給量的增大，復(fù)合固體潤(rùn)滑膜的磨損量逐漸呈下降趨勢(shì)，在0.5mm/r時(shí)，僅為煤油切削液的1/2；在切削速度9-36 m/mim時(shí)，復(fù)合膜+煤油的切削性能均優(yōu)于煤油；在進(jìn)給量0.2-0.7 mm/r時(shí)，復(fù)合膜+煤油的磨損量均低于煤油，尤其是在0.5mm/r時(shí)，僅為煤油的1/3；在切削速度為18-36時(shí)m/min時(shí)，復(fù)合膜+煤油的磨損量均低于煤油，尤其是在36m/min時(shí)，僅為煤油的