灰铸铁密封环失效分析及其非平衡磁控溅射MoS_2/CrAlTiN双层膜研究

摘要

在对某重型车辆灰铸铁密封环进行失效分析的基础上,设计采用非平衡磁控溅射MoS2/CrAlTiN双层膜工艺对其进行了表面耐磨减摩处理,并采用XRD、扫描电镜(SEM)等方法测试了其组织结构与基本性能。同时,在MM-200型环-块式摩擦磨损试验机上考察了该双层膜与其45钢偶件对摩时的摩擦学性能。结果表明:该双层膜组织主要为CrN、AlN、MoS2及少量的TiN,其显微硬度达1054.3HV0.5;MoS2/CrAlTiN双层膜与45钢对摩时摩擦因数比未经处理时明显降低,自身磨损重量及其偶件磨痕宽度均减少了约2/3。这说明在表层MoS2及次表层CrAlTiN的协同作用下,复合处理后的灰铸铁的耐磨减摩性能明显提高.这是因为表层MoS2具有优良的润滑减摩性能,而次表层高硬度的CrAlTiN具有较高的抗磨性能,并可以为接触面提供一定的支撑,抵抗塑性变形。