二硫化钨固体润滑薄膜润滑机理

二硫化钨具备良好的润滑性能,是一种优秀的固体润滑材料,作为其主要应用形式之一的二硫化钨固体润滑薄膜更是广泛应用于工作件的处理过程当中,以此减少摩擦损耗,提高工作件的耐磨损寿命,这其中就涉及到了其润滑机理。

对于金属摩擦副表面来说,如果硬金属在软金属表面滑移,在载荷作用下,硬金属压入软金属,发生犁沟现象(硬金属的粗糙峰嵌入软金属后,在滑动中推挤软金属,使之塑性流动并犁出一条沟槽),就会造成接触面积增大,增大摩擦力。而硬金属间相对滑移时,因为屈服强度(金属材料发生屈服现象时的屈服极限,也就是抵抗微量塑性变形的应力)大,摩擦力增加,摩擦表面升温,容易咬合。

二硫化钨润滑原理图片

此时,考虑在金属表面粘附粘一层剪切强度很小的薄膜以解决问题。如果在硬金属基材的摩擦表面附粘薄膜,不仅摩擦副间的接触面积不会增大,而且滑移过程的剪切强度也降低很多,从而摩擦力和摩擦系数都会大大降低。但是如果这层薄膜是涂覆在软金属表面,那么滑移过程中仍然会发生犁沟现象。

二硫化钨用于处理工作件图片

因此,金属材料滑移摩擦过程中为了实现减少摩擦系数这一目的,通常需要在硬金属基材表面的摩擦表面粘附一层剪切强度很小的薄膜。如果这层薄膜由固体物质来充填就是固体润滑薄膜。存在于基层表面的固体润滑薄膜由于剪切强度很小会转移到对偶材料表面,形成转移膜,使摩擦发生在转移膜和润滑膜之间,即发生在固体润滑剂内部,以此达到减小摩擦系数、减少磨损的功能。这就是二硫化钨固体润滑薄膜的润滑机理。