几种金属C、N化合物镀层摩擦磨损性能的比较

发布时间：2017-08-17 00:17

  本文关键词：几种金属C、N化合物镀层摩擦磨损性能的比较

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【摘要】：近些年来,人们对柴油内燃机性能方面的要求越来越高,为了提高其性能,柴油内燃机的转速需要不断提高,内部压力也需不断加大,这就要求缸套-活塞环能够承受更强的热负荷和更大的机械负荷。同时为了延长柴油内燃机的寿命、提高其经济性和稳定性,也需要从提高缸套-活塞环摩擦磨损性能的方面来着手解决。本文选用了摩擦系数低、硬度高、耐磨性强的TiC、CrC、AlTiN、ZrN、CrN、CrMoN为镀层的缸套与PVD活塞环,在150℃下进行载荷为20MPa、30MPa、40MPa、 50MPa、60MPa的摩擦磨损实验,得到的结论如下：1、AlTiN涂层的缸套与PVD氮化铬活塞环的匹配性较差；2、随着载荷的升高,各种涂层缸套与PVD氮化铬活塞环之间的摩擦系数都是呈现20MPa-30MPa载荷下升高,30MPa-50MPa载荷下下降,50MPa-60MPa载荷下升高的趋势,其中摩擦系数最小的为CrC涂层；3、通过对60MPa载荷下缸套表面进行观测,对其耐磨性能比较为ZrN涂层TiC涂层和CrN涂层CrMoN涂层和CrC涂层；4、PVD活塞环的磨损量从小到大依次是CrC涂层ZrN涂层CrN涂层CrMoN涂层TiC涂层；5、几种涂层中摩擦磨损性能最好的为CrC涂层。
【关键词】：摩擦系数 磨损量 表面形貌
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 选题背景9-10
• 1.2 摩擦学的发展10-11
• 1.2.1 摩擦学的概念10-11
• 1.2.2 摩擦学的研究进展11
• 1.3 硬质涂层的研究11-16
• 1.3.1 硬质涂层的分类及性能11-13
• 1.3.2 硬质涂层的制备方法13-16
• 1.4 缸套-活塞环摩擦磨损国内外研究现状16-19
• 1.4.1 缸套-活塞环摩擦磨损的研究16-17
• 1.4.2 表面改性活塞环研究17-19
• 1.5 研究内容19-21
• 第2章 实验内容21-34
• 2.1 实验材料22-27
• 2.1.1 缸套试样22-23
• 2.1.2 PVD氮化铬活塞环23-26
• 2.1.3 润滑油26-27
• 2.2 实验设备27-30
• 2.3 实验方案30-31
• 2.4 表征参数31-32
• 2.4.1 摩擦系数31-32
• 2.4.2 磨损量32
• 2.5 检测设备32-34
• 2.5.1 金相显微镜32
• 2.5.2 扫描电子显微镜32
• 2.5.3 三维共聚焦激光扫描显微镜32-33
• 2.5.4 表面粗糙度仪33-34
• 第3章 几种涂层缸套的摩擦性能34-47
• 3.1 AlTiN涂层缸套摩擦磨损性能34-36
• 3.2 载荷对CrC涂层缸套-PVD氮化铬活塞环摩擦系数的影响规律36-38
• 3.3 载荷对ZrN涂层缸套-PVD氮化铬活塞环摩擦系数的影响规律38-41
• 3.4 载荷对TiC涂层缸套-PVD氮化铬活塞环摩擦系数的影响规律41-42
• 3.5 载荷对CrN涂层缸套-PVD氮化铬活塞环摩擦系数的影响规律42-44
• 3.6 载荷对CrMoN涂层缸套-PVD氮化铬活塞环摩擦系数的影响规律44-45
• 3.7 各种涂层缸套-PVD氮化铬活塞环摩擦系数之间的比较45-46
• 3.8 小结46-47
• 第4章 磨损量及表面分析47-66
• 4.1 ZrN涂层的磨损量观测及表面分析47-50
• 4.2 CrC涂层的磨损量观测及表面分析50-53
• 4.3 CrN涂层的磨损量观测及表面分析53-56
• 4.4 TiC涂层的磨损量观测及表面分析56-59
• 4.5 CrMoN涂层的磨损量观测及表面分析59-62
• 4.6 各种涂层配对副磨损量的比较62-64
• 4.7 CrC涂层缸套-PVD氮化铬活塞的磨损机理64-65
• 4.8 小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-70
• 致谢70

【参考文献】

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本文编号：686234