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采用离子渗氮技术与离子渗氮/离子渗硫复合处理技术可有效提高35CrMo合金钢与GCr15轴承钢处于边界润滑条件下接触表面的耐磨性能,液体润滑能够提高零件的机械效率及耐久性,延长其使用寿命。但是单一的技术往往存在不足,无法满足特定工况的要求。为进一步提高35CrMo钢和GCr15钢的摩擦学性能,本文采用表面技术-液体润滑相结合的方式,在基础油中加入不同浓度的添加剂二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)或二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP),测试添加剂与渗氮表面和渗氮/渗硫复合处理表面的复合摩擦性能,以寻找一种最有效的表面处理技术与润滑剂相结合的润滑体系。在MS-T3000型小型球-盘摩擦磨损试验机上对比研究了在聚α烯烃合成油(PAO4)和含有不同浓度MoDTC或ZDDP油润滑条件下35CrMo钢和GCr15钢表面处理层与不同添加剂复合使用时的摩擦磨损性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描俄歇探针(AES)、X射线光电子能谱(XPS)等微观分析仪器全面观察分析研究了涂层的形貌、组织结构、元素原子价态与元素分布等。研究结果表明,35CrMo钢与GCr15钢表面通过渗氮和渗氮/渗硫处理后在基础油PAO4润滑条件下抗磨损性能得到明显的提高,渗氮层的存在可以给渗硫层有力的支撑,使经过复合处理的表面抗磨性优于仅经过渗氮处理的表面。在浓度为0.5wt%的MoDTC润滑条件下,制备表面的摩擦系数降低,基材摩擦系数未见变化,MoDTC浓度增加至1.0wt%,三种表面摩擦系数均降至最低,基材的摩擦系数最高,渗氮/渗硫复合层具有最低的摩擦系数。基材与制备表面的磨损体积随ZDDP浓度的增加而降低,制备表面磨损体积始终低于基材表面,而摩擦系数均高于基材。渗氮/渗硫复合层具有优于渗氮层的抗磨性能。与35CrMo钢相比,GCr15钢及制备表面具有更长的磨损时间,更低的磨损体积。在MoDTC润滑作用下,GCr15钢及其制备表面的摩擦系数高于35CrMo钢及制备表面,在ZDDP润滑作用下二者摩擦系数相似。GCr15钢较高的硬度能够对涂层及摩擦膜提供更好的支持。