摘要

CrN和CrAlN涂层以其优异的力学性能可作为汽车发动机运动部件的保护性涂层使用,然而它与常用润滑油添加剂的相互作用仍需要进一步的研究。采用磁控溅射技术制备氮化铬(CrN)和氮化铬铝(CrAlN)涂层,利用X射线衍射和纳米压痕研究涂层的微结构和机械性能,考察常用摩擦改进剂-烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)对涂层摩擦学性能的影响,并通过电子扫描电镜和X射线光电子能谱技术等表征探究MoDTC的减摩作用机制。结果表明:与CrN涂层相比,CrAlN涂层结构致密,晶粒细化,机械性能更好。在添加质量分数为1%的MoDTC后的PAO基础油润滑下,表现出更优异的减摩抗磨性能。对磨痕表面的XPS分析表明,在边界润滑条件下,钢/CrN和钢/CrAlN摩擦运动过程中MoDTC均发生化学降解反应,生成一层含二硫化钼(MoS2)的润滑膜,且后者产生的MoS2含量更高,因而表现出更优的摩擦学性能。研究结果对延长汽车发动机的使用寿命具有指导意义。