應用閉合磁場非平衡磁控濺射離子鍍技術, 制備了不同Ti 含量的MoS2 合金減摩鍍層, 研究了添加元素Ti 含量對鍍層厚度、硬度、摩擦系數等的影響規律。結果表明MoS2 合金減摩鍍層的厚度與添加元素Ti 濺射靶的輸入功率無關, 其硬度隨Ti 含量增加而提高。不同Ti 含量的鍍層摩擦系數呈現出不同的變化規律。Ballondisc 球盤摩擦磨損試驗結果顯示高載荷時可能因產生轉移膜而使摩擦系數呈減小趨勢。

　　傳統的鍍層技術以提高硬度為主要性能指標,如TiN,TiC 等硬鍍層, 最近又發展了納米多層和納米復合結構超硬鍍層。雖然提高膜層硬度可以提高耐磨性, 但從摩擦學的角度講, 并不是硬度越高越好, 過高的硬度在一定程度上使得其韌性下降; 同時高硬度膜層存在內應力大、膜基結合強度下降的缺點, 這嚴重影響了高硬度膜層的應用。因此理想的表面抗磨鍍層應該既有高硬度, 又具低的摩擦系數,通過減摩抗磨途徑提高鍍層工件的摩擦學性能。

　　固體潤滑材料中最為典型的是MoS2, 1969 年T.Spalvin開始進行MoS2 濺射鍍膜技術的研究, 在航天工業中獲得了應用。但是在大氣環境中MoS2 易吸濕潮解, 且純MoS2 薄膜沉積容易呈柱狀晶生長,膜層松脆, 與基體結合強度低, 雖然降低了摩擦系數, 但不能提高耐磨性, 在潮濕的大氣環境中不能應用。如何在獲得低摩擦系數的同時, 提高膜層強度和膜基結合強度, 尤其是提高在實際應用環境中的耐磨性, 是減摩鍍層應用的關鍵。近年文獻就該問題開展不少研究, 并取得了一定進展。但有關金屬元素添加后的MoS2 復合薄膜的微觀結構、摩擦學特征及減摩機理尚需進一步研究探討。本文應用閉合磁場非平衡磁控濺射離子鍍技術, 在鋼基體上沉積制備MoS2/Ti 合金自潤滑復合鍍層, 研究了基體表面形貌、鍍層成分對自潤滑鍍層摩擦學性能的影響, 提出了制備工藝優化措施, 為高性能MoS2/Ti合金自潤滑復合鍍層開發提供了理論基礎。

3、結論

　　(1)MoS2 鍍層中Ti 元素含量對厚度影響不大, 硬度隨著Ti 元素含量增加而提高, 但提高趨勢減緩。

　　(2) 基體表面粗糙度高的鍍層試樣對磨WC 球時, 摩擦系數值在初始階段較高, 然后降低并穩定在一個數值, 最后階段逐漸升高, 而表面較光滑的試樣進入穩定摩擦階段時間縮短。

　　(3)Ti 含量適當時鍍層摩擦系數可降低, 高載荷時因產生轉移膜可使摩擦系數減小。