铝合金零件表面PTFE自润滑膜的研究.pdfVIP

第24卷专辑 中国稀土学报 2006年lo月 V01．24 JOURNALOFTHECHINESERAREEA硎SoCⅡ『rY Oct．2006 Spec．Issue 铝合金零件表面PTFE自润滑膜的研究 苏海1，陈淑华2，樊占国2木 (1．铁岭世纪盈表面处理有限公司，辽宁铁岭112611；2．东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳 110004) ■要·采用特殊的物理及化学处理方法，在铝合金零件表面制成自润滑膜。该润滑膜由硬质阳极氧化膜与低摩擦系数的聚四氟乙烯 (PTFE)镶嵌而成，具有极佳的结合力和耐磨性，从而提高了零件的使用寿命．文中论述并讨论了自润滑膜的膜厚、硬度及PTFE涂 覆量对耐磨性的影响。结果表明：自润滑膜厚度在25～35邺A，硬度一350HV0．98，PⅡ砸涂覆量在5～10rag／din2范围时，均可获得较 好的耐磨性。实际应用表明，PTFE自润滑膜摩擦系数小，自润滑效果好，完全可以在高速度及无油润滑等条件下使用，具有广泛的应 用前景。 关键词：铝合金；涂覆；PTFE|自润滑膜 中圈分类号：TGl46．2+l；TGl74．464文献标识码：A 文章编号：1000-4343(2006)-0357-04 铝合金因其具有密度小、体轻、耐蚀、易加 金件一机加_÷前处理_硬质阳极化_涂膜前处理 工成型等其他材料无法比拟的优点，在航天航空、 _涂覆PTFE-．-，涂膜后处理_精饰处理一成品。 汽车、电子、轻工等行业中的应用日趋广泛。但 (1)根据零件的功能要求选择适合的铝合金 是，铝合金作为机械零件材料又存在着硬度低、 材料，本试验采用牌号为LC4的铝合金，其化学 耐磨性差等致命的弱点，这在很大程度上限制了 成分(％)如表1所示。 铝合金零件的使用范围。为了改善上述弱点，科 (2)LC4铝合金在氧化溶液(硫酸180 g／L； 研工作者就其表面改性做了大量研究工作，其中 硫酸铝10 grL；草酸5g／L)中进行硬质阳极化， 改变氧化工艺提高氧化膜硬度【1．21；在铝合金表面 工艺参数为：温度0～5℃，电流2A／din2(稳流)， 涂覆含有PITE的有机树脂润滑膜【34J；利用二次电压20～60V，时间30～60min。 电解在氧化膜中沉积MoS2、WS2形成润滑膜【5】的 (3)PTFE涂覆剂用PTFE超细粉、分散剂、 研究与应用取得了一些成就。然而利用这些方法 氟表面活性剂、去离子水、稳定剂(长期放置时 所形成的润滑膜均显示出了较高的摩擦系数 加)配制而成。 (0．3~o．4)[5．61。因此，作为减磨材料仍显不够理表1铝合金LC4的化学成分(％，质量分数) 想。 近年来发达国家(美国、日本等)开展了利 用氧化膜的微孔浸渍PTFE，在铝合金零件表面形 1．2PTFE涂膜性能测试 成自润滑膜的研究与应用。为了适应国内铝合金 自润滑膜厚度是按照GB8013中6．3款的(a) 表面改性的发展和应用的需要，本研究组开展了 横截面显微法，(b)涡流法测定的，所采用仪器 铝合金零件表面PTFE自润滑膜涂覆及其性质的 为德国非舍尔公司产81e2T3涡流测厚仪和 研究，并在实际生产中进行了应用和推广。 XJG-稍型金相显微镜；硬度按GB9790规定，采 l实验方法 用7l型维氏显微硬度计测定；磨损量、PTFE的 涂覆量采用MP—l平磨机、D