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轴承钢表面沉积纳米FeS薄膜的摩擦学性能分析

硫化；液-固协同润滑；转移膜；抗黏着；自润滑

边界润滑工况下轴承表面的磨损、黏着问题是制约轴承技术发展与应用的关键。为提高轴承材料的减摩抗黏着性能，采用低温渗硫技术在轴承钢表面制备富硫纳米自润滑薄层，微观表征渗硫层形貌及组分，分析渗硫层摩擦学性能，揭示轴承钢表面渗硫层的减摩抗黏着机理。结果表明，配方中不含硫脲时，渗硫层较为平整，且不含纳米结构，含S量较低；添加硫脲后，渗硫层表面由纳米片状结构堆积而成。纳米渗硫层含S量较高，摩擦学性能较好。渗硫配方中同时添加硫脲和酒石酸时，渗硫层的纳米片状结构更加致密均匀，且渗层存在的微裂纹数量较少，摩擦学性能进一步提高。摩擦磨损过程中自润滑薄层中的硫化物及其间隙中储存的润滑油能使轴承表面具备典型“液-固协同润滑效应”，利于自润滑膜形成并向对偶件表面转移，有效改善轴承材料减摩和抗黏着性能。