溅射时间对Cp/AlSn复合减摩镀层组织及性能的影响*

吉超超，郭巧琴

(西安工业大学 材料与化工学院，西安 710021)

随着汽车行业的发展，发动机功率和转速不断提高，轴瓦、衬套耐磨零件的服役条件进一步恶化，因此对其性能要求也越来越高。轴瓦作为发动机的主要零部件之一，要求其有良好的减摩性、抗咬合性、顺应性及抗疲劳强度，其性能的优劣直接影响发动机的工作可靠性和使用寿命，双层轴瓦已不能满足使用要求。目前国内外研究的热点是三层轴瓦，即在钢背/轴承合金层表面采用物理气相沉积(Physical Vapour Deposition，PVD)技术制备减摩镀层[1-3]。国内普遍采用铜铅合金轴瓦和双金属带轴瓦，其减磨性能与Miba公司的溅镀AlSn轴瓦有较大的差距，因此国内发动机主要进口Miba公司的轴瓦。对于国产高功率密度发动机的开发也急需采用性能优异的耐磨及自润滑轴瓦防护涂层制备技术，以期提高轴瓦的工作稳定性和使用寿命。国外AlSn20镀层是奥地利美巴公司的专利，具有较好的顺应性、减摩性及抗疲劳性，但是通过文献调研及美巴瓦解剖实验发现，其摩擦系数较高[4-7]。石墨有脂肪质感，滑腻，在垂直于六面层的方向能够承受较大的压力，具有较强的减震能力和自润滑作用，高温度下也具有较好的减摩作用；石墨在潮湿的大气中，由于能吸附空气中的水蒸气(吸收率为7%～13%)，使各个微晶边缘上的表面力达到饱和，降低了相邻各微晶的黏着力，因此，通过显著地降低摩擦系数(0.05～0.19)，使其在很小的切向力作用下即可发生相对滑动，所以类石墨镀层是优良的自润滑镀层材料[8-10]。……