| 表面微织构化石墨涂层对铝合金表面的协同减摩机理研究 |
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| 引用本文： | 刘思思,刘强,刘金刚,姜胜强,廖君慧,余锦,何建国.表面微织构化石墨涂层对铝合金表面的协同减摩机理研究[J].表面技术,2019,48(8):29-38. |
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| 作者姓名： | 刘思思 刘强 刘金刚 姜胜强 廖君慧 余锦 何建国 |
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| 作者单位： | 湘潭大学 机械工程学院,湖南 湘潭 411105;汽车动力与传动系统湖南省重点实验室,湖南 湘潭 411105;湖南江滨机器(集团)有限责任公司,湖南 湘潭,411100;中国科学院光电研究院,北京,100094 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51405413）；湖南省自然科学基金项目（2018JJ4055）；长株潭国家自主创新示范区专项（2018XK2302，2017XK2107） |
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| 摘 要： | 目的 研究微织构和固体润滑涂层对铝合金表面减摩、抗磨性能的协同作用效果，为铝合金内燃机活塞外圆表面的减摩、抗磨设计提供参考。方法 采用脉冲Nd:YAG激光器在试件表面加工出具有规则形貌的正方形凹坑阵列，利用热喷涂工艺在微织构化基体表面喷覆固体石墨涂层，在乏油条件下，利用HSR-2M型高速往复摩擦磨损试验机进行摩擦磨损实验，采用扫描电子显微镜和超景深显微系统对试样磨损表面进行了分析，研究微织构几何参数、相对滑动速度、涂层特性对摩擦副表面减摩、抗磨作用的协同机理及影响规律。结果 在乏油润滑条件下，仅覆盖石墨涂层的摩擦副表面，摩擦系数较光滑表面降低了44%。经微织构修饰的摩擦副表面，其摩擦系数明显小于光滑表面，其中微织构所占面密度为8.2%时摩擦系数最低，相对于光滑表面降低了67.4%。当在微织构和石墨涂层的协同作用下，摩擦系数进一步降低至0.07，且铝合金基底表面未见明显磨损，此外较高的滑动速度有利于摩擦系数的进一步降低。结论 微织构和石墨涂层的协同作用下，能有效改善乏油工况下铝合金表面的摩擦学性能，合理的几何参数可以更有效地发挥减摩和抗磨效果。
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| 关 键 词： | 铝合金 激光微织构 石墨涂层 乏油润滑 协同减摩机理 |
| 收稿时间： | 2019/2/28 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2019/8/20 0:00:00 |
Synergistic Antifriction Mechanism of Surface Micro-textured Graphite Coating on Aluminum Alloy Surface |
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| LIU Si-si,LIU Qiang,LIU Jin-gang,JIANG Sheng-qiang,LIAO Jun-hui,YU Jin and HE Jian-guo.Synergistic Antifriction Mechanism of Surface Micro-textured Graphite Coating on Aluminum Alloy Surface[J].Surface Technology,2019,48(8):29-38. |
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| Authors: | LIU Si-si LIU Qiang LIU Jin-gang JIANG Sheng-qiang LIAO Jun-hui YU Jin and HE Jian-guo |
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| Affiliation: | 1.School of Mechanical Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China; 2.Hunan Provincial Key Laboratory of Vehicle Power and Transmission System, Xiangtan 411105, China,1.School of Mechanical Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China; 2.Hunan Provincial Key Laboratory of Vehicle Power and Transmission System, Xiangtan 411105, China,1.School of Mechanical Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China; 2.Hunan Provincial Key Laboratory of Vehicle Power and Transmission System, Xiangtan 411105, China,1.School of Mechanical Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China; 2.Hunan Provincial Key Laboratory of Vehicle Power and Transmission System, Xiangtan 411105, China,3.Hunan Jiangbin Machinery (Group) Co. Ltd, Xiangtan 411100, China,4.China Academy of Sciences Institute of Optoelectronics, Beijing 100094, China and 4.China Academy of Sciences Institute of Optoelectronics, Beijing 100094, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | aluminum alloy laser micro-texture graphite coating oil shortage lubrication synergistic mechanism of antifriction |
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