蛇纹石的内氧化效应对生成金属磨损表面自修复层的作用

摘要

以矿物质羟基硅酸镁Mg6(Si4O10)(OH)8为主成分的自修复剂对金属磨损表面的修复作用在我国已得到较为广泛的关注和认同。本文以在内燃机车柴油机缸套内表面生成的自修复层为例，通过SEM，XRD，XPS，AES，Laser Raman，HRTEM，STEM和纳米硬度计等各种表面分析和测量手段，深入地观察和分析了磨损表面自修复层的生成机理。结果表明：蛇纹石的高化学活性使氧原子和氧离子能从表面向内部强扩散，铁基金属的合金成分渗碳体(Fe3C)被氧化。这是有别于高温内氧化的一种特殊的内氧化过程，对磨损表面生成自修复层有决定性的作用。进而，摩擦副的相对往复运动诱发内氧化组织的形变细化和形变强化，形成性能优异的自修复保护层。