底层硬质合金间隔分布自润滑涂层的制备及其摩擦磨损性能研究

为了提高45钢的减摩和润滑性能，选择石墨和YG8硬质合金棒作为电极材料，利用电火花沉积在45钢基体表面制备底层硬质合金间隔分布的自润滑涂层，使用扫描电子显微镜、Image J软件以及EDS对涂层形貌、组成成分进行观察和研究，利用HSR-2M型摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验，分析了相同条件下自润滑涂层、基体和石墨涂层的摩擦磨损性能以及不同条件下自润滑涂层的摩擦磨损性能。厚度75μm、表面粗糙度1.679μm的自润滑涂层均匀、致密，摩擦系数和磨损量相较于基体和石墨涂层明显下降。在载荷为40N和往复摩擦频率为400t/min时，自润滑涂层的摩擦系数最小分别为0.213和0.225。研究结果表明，涂层的耐磨性和润滑性能受底层硬质合金、往复摩擦频率以及载荷的影响，原因是底层硬质合金层不仅能为顶层石墨涂层提供支撑，同时还能与石墨结合生成新的润滑膜，提高自润滑涂层的耐磨性和润滑性。