极压抗磨添加剂在Ni-P镀层表面的作用机理

D0第9巢期sm1001053x.1995.0先02京科技大学学报 Vol.17 No.1 19952 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.1995 极压抗磨添加剂在N一P镀层表面的作用机理* 马雁声)刘家浚)顾正秋”吴荫顺) 1)北京科技大学表面科学与腐蚀工程系，北京1000832)清华大学摩擦学研究所，北京100084 摘要利用球一盘摩擦磨损试验机全面地研究了润滑油极压抗磨添加剂硫化烯烃及磷酸三甲酚 酯在N一P电刷镀层表面的作用效果，并利用X射线光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪分析了各 摩擦表面润滑膜的成分及结构，进而讨论了硫化烯烃及弹酸三甲酚酯在N-P镀层摩擦表面的作 用机理，研究结果表明，润滑油中加人硫化烯烃时对-P镀层有良好的润滑效果，但加人磷 酸三甲酚酯时的润滑效果较差， 关键词硫化烯烃，磷酸三甲酚酯，N一P电制镀层，摩擦磨损 中图分类号TH117.2 Lubricating Mechanism of Oil EP/AW Additives on Ni-P Brush Plating Layer Ma Yansheng Liu Jiajun)Gu Zhengqiu Wu Yinshun') 1)Department of Surface Science and Corrosion Engineering.USTB.Beijing 100083,PRC 2)Tribology Research Institute,Tsinghua University.Beijing 100084 ABSTRACT The tribological behavior of sulfurized olefin(SO)and tricresyl phosphate (TCP)on Ni-P brush plating layer was studied systematically on a ball-on-disc testing machine,and that of SO and TCP on 1 045 steel was also studied for comparing. The composition of lubricating films on disc wear surfaces was analysed using X ray photoelectron spectroscopy and Auger electron spectroscopy methods.The lubricating mechanism of SO and TCP on Ni-P brush plating layer was discussed.It was found that the lubricating oil containing so exhibited very good lubricating behavior on Ni-P brush plating layer.But the addition of TCP in lubricating oil showed adverse effects. KEY WORDS sulfurized olefin,tricresyl phosphate.Ni-P brush plating layer,frictin and wear 在基础润滑油中加入极压抗磨添加剂是改善润滑性能的】种重要手段)，硫化烯烃 (SO)是一种典型的极压添加剂.其抗擦伤性能较好，但其减摩及抗磨作用不理想2，) 磷酸三甲酚酯是1种典型的抗磨添加剂，在摩擦过程中，TCP易吸附在摩擦表面 上形成络合物4}及与铁反应生成的FPO4膜s1,主要能起到减摩及抗磨作用3.6，刀.电 1994-05-10收稿第一作者：男32卷博士后 ·中国石油化工总公司资助项目

第 卷 第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 姚 年 月 朗 功 望巧 极压抗磨添加 剂在 一 镀层表 面 的作用机理 ‘ 马雁 声 ‘ ， 刘 家浚 顾 正秋 吴 荫顺 ‘ 北 京 科 技 大 学 表 面 科 学 与 腐蚀上 程 系 ， 北 京 清 华 大 学 摩 擦学研究所 ， 北京 〕 刃 摘要 利用 球一 盘 摩擦磨 损 试验 机全 面 地 研究 了 润 滑 油 极 压抗磨 添 加 剂 硫 化 烯 烃 及 磷 酸 三 甲 酚 醋在 一 电刷镀层 表 面 的 作 用 效果 ， 并 利用 射线光 电子 能 谱 仪 和 俄 歇 电 子 能 谱 仪 分 析 了 各 摩擦表 面 润 滑膜 的成分及 结 构 ， 进而 讨论 了 硫 化烯烃及 磷 酸三 甲酚醋 在 一 镀层摩擦表 面 的作 用机理 研究结果 表 明 ， 润 滑 油 中加 人硫 化烯烃 时 对 一 镀层有 良好 的 润 滑 效 果 ， 但 加 人 磷 酸三 甲酚酷 时 的润 滑 效果 较差 关健词 硫化烯烃 ， 磷 酸 三 甲酚 醋 ， 一 电刷镀层 ， 摩擦磨损 中图分类号 州 而 璐 一 ‘ 可 ， “ 娜卯俪 、 评 气砚 ’ 、 ， ， ， 乡 ， ， 一 一 一 一 ， 一 一 ， 一 ， 在基 础 润 滑 油 中加 人 极 压 抗 磨 添 加 剂 是 改 善 润 滑 性 能 的 种 重 要 手 段 ’ 〕 硫 化 烯 烃 是 一 种 典 型 的 极 压 添 加 剂 其 抗 擦 伤 性 能 较 好 ， 但 其 减 摩 及 抗 磨 作 用 不理 想 ， 磷 酸 三 甲 酚 酷 是 种 典 型 的 抗 磨 添 加 剂 在 摩 擦 过 程 中 ， 易 吸 附 在 摩 擦 表 面 上 形 成 络 合 物 〕 及 与 铁 反 应 生 成 的 膜 ’ ， 主 要 能 起 到 减 摩 及 抗 磨 作 用 ’ · ， ’ 电 一 一 收 稿 第 一 作 者 男 岁 博 士 后 中 国 石 油 化 工 总 公 司 资 助 项 目 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1995．01．022

·92· 北京科技大学学报 1995年No.I 镀及电刷镀等，均能显著改善材料的摩擦学性能，提高机器零件的使用寿命，)，电刷 镀是电镀的1种特殊形式，其基本原理与电镀相同.一P镀层具有良好的抗擦伤、抗磨及 减摩性能]，本文利用球一盘摩擦磨损试验机，从承载能力、摩擦系数及磨损率3个方面， 全面地对比研究了SO及TCP在45≠钢及Ni-P电刷镀层表面的作用效果· 1试样及试验方法 摩擦磨损试验在球一盘试验机上进行.试验时球试样固定，盘试样旋转，通过一杠杆 用法码加载，摩擦力由应变仪测得，由函数记录仪记录测得数据， 球试样的材料为GCrl5轴承钢，直径为12.7mm,硬度为HV770,表面粗糙度R,=0.025 μm.盘试样的材料为45#钢，硬度为HV401,表面粗糙度R。=0.414m.Ni-P电刷镀层厚 10μm,硬度为HV438,表面粗糙度R,=0.34μm,其基体为经离子氨化处理的45#钢，氮 化合物层厚134m,硬度为HV426. 试验时所采用的基础润滑油为液体石蜡(LP).添加剂硫化烯烃(SO)及磷酸三甲酚酯 (TCP)的加人量分别为润滑油中含硫元素3.0%及含磷元素1.0%.润滑方式采用非循环式滴 油润滑，流量约为20ml/min.试验在室温大气环境中进行.试验时摩擦副处于边界润滑状态o. 承载能力的试验方法为：固定滑动速度为lm/s.在120N载荷下跑合2min,然后每隔30s 加载120N,加至1040N时每隔30s加载180N,至总载荷达到4200N时每隔30s加载200N.将 摩擦力突然急剧增大并产生大幅度振动作为发生擦伤的判剧.试验时同时记录各载荷下的摩 擦力，将载荷为600N时的摩擦力换算成摩擦系数. 磨损率的试验方法为：固定滑动速度为1ms,在120N载荷下跑合2min,然后每隔10s加 载120N,当总载荷达到600N时停止加载，继续试验30mi后停机，用表面粗糙度仪 (Taylersurf5P-l20)测出盘试样上磨痕的截面积，然后算出磨损率. 每次试验前，试样均经超声波清洗.每个试验结果均为3次以上试验数据的平均值 进行XPS(PHI5100)分析时，先用氩离子束清洗表面3min,约从表面溅射掉2um厚的一 层后再进行分析.利用AES(PHI610)分析摩擦表面元素的相对含量时，氩离子束的溅射时间 为0.3min,在SiO,表面的溅射速率约为40um/min. 2试验结果 承载能力、摩擦系数及磨损率的试验结果列于表1.可以看出，N一P镀层的摩擦学性 明显优于45#钢，LP中加入SO时，Ni-P镀层的承载能力显著提高，LP中加入TCP 时，Ni-P镀层的承载能力略有提高、此分别与SO及TCP在45钢表面的作用效果相 同，但加入SO时使Ni-P镀层的摩擦系数及磨损量减小，加入TCP时使Ni一P镀层的摩 擦系数及磨损量增大，此与SO及TCP在45芒钢表面的作用效果相反，说明SO及TCP在两 种试样表面的作用机理不同， 3分析及讨论

· · 北 京 科 技 大 学 学 报 卯 年 镀 及 电刷 镀 等 ， 均 能 显 著 改 善 材 料 的 摩 擦 学 性 能 ， 提 高 机 器 零 件 的 使 用 寿 命 ， ” 电 刷 镀是 电镀 的 种 特殊 形 式 ， 其基 本原理 与 电镀相 同 一 镀层 具有 良好 的抗擦 伤 、 抗 磨及 减摩性 能 本 文利 用 球一 盘摩 擦 磨 损 试 验机 ， 从 承 载 能 力 、 摩擦 系 数 及 磨 损 率 个 方 面 ， 全 面地 对 比研究 了 及 在 钢 及 一 电刷 镀 层 表 面 的作用 效 果 试样及试验方法 摩 擦磨 损 试 验 在 球一 盘 试验 机 上 进行 试 验 时球试样 固定 ， 盘 试样 旋 转 ， 通 过 一 杠 杆 用法 码 加 载 ， 摩 擦 力 由应 变 仪 测得 ， 由函 数 记 录仪 记 录测 得 数据 球 试 样 的 材 料 为 轴 承 钢 ， 直 径 为 · ， 硬 度 为 ，表 面 粗 糙 度 一 。 盘 试样 的 材 料 为 钢 ， 硬 度 为 ， 表 面 粗糙 度 。 拜 一 电 刷 镀 层 厚 拜巩 硬 度 为 ， 表 面 粗 糙 度 、 一 户 ， 其 基 体 为 经 离 子 氮 化 处 理 的 钢 ， 氮 化合 物 层 厚 拜 ， 硬 度 为 试 验 时 所 采 用 的基础 润 滑 油 为 液 体 石 蜡 添 加 剂 硫 化 烯 烃 及 磷 酸 三 甲 酚 醋 的 加 人量 分别 为 润 滑油 中含硫 元 素 及 含 磷 元 素 润滑方 式 采 用 非循 环 式 滴 油 润 滑 ， 流量 约 为 试验 在 室 温大 气 环境 中进 行 试 验 时摩 擦 副处于边界 润滑状态 ’“ 承 载 能力 的试验方法 为 固 定 滑 动速 度 为 ， 在 载荷下 跑合 ， 然后 每 隔 加 载 ， 加至 时每 隔 加载 ， 至总载荷达到 时每隔 加载 将 摩擦 力 突然 急剧 增 大并 产 生大 幅度 振 动作 为发 生擦 伤 的判 剧 试验 时 同时记 录各 载 荷 下 的摩 擦力 ， 将 载 荷 为 时 的摩擦 力换算 成 摩擦 系数 磨 损 率 的试 验方 法 为 固 定 滑 动速 度 为 冶 ， 在 载 荷 下 跑 合 而 ， 然 后 每 隔 加 载 ， 当 总 载 荷 达 到 时 停 止 加 载 ， 继 续 试 验 后 停 机 ， 用 表 面 粗 糙 度 仪 一 测 出盘 试 样 上 磨 痕 的截 面积 ， 然 后 算 出磨 损率 每 次试验前 ， 试样 均 经 超 声波 清洗 每 个 试 验 结果 均 为 次 以 上 试验数据 的平 均值 进行 田川 分 析 时 ， 先 用 氢离子 束清洗 表 面 而 ， 约 从 表 面 溅 射 掉 拜 厚 的一 层 后 再进行 分 析 利 用 分 析摩 擦 表 面元 素的相 对含 量 时 ， 氢离 子束 的溅射 时间 为 ， 在 表 面 的溅 射 速 率约 为 而 试验结果 承 载 能力 、 摩擦 系数及 磨 损 率 的试 验结 果 列 于 表 可 以 看 出 ， 一 镀 层 的摩 擦李 性 明 显 优 于 钢 中 加 人 时 ， 一 镀 层 的 承 载 能 力 显 著 提 高 ， 中 加 人 时 ， 一 镀层 的 承 载 能 力 略 有 提 高 ， 此 分 别 与 及 在 钢 表 面 的 作 用 效 果 相 同 但 加 人 时使 一 镀 层 的摩擦 系数 及磨 损 量 减 小 ， 加人 时使 一 镀 层 的 摩 擦 系数及磨损量 增 大 ， 此 与 及 在 钢 表 面 的作 用效 果相 反 ， 说 明 及 在两 种试样 表 面 的作 用 机理 不 同 分析及讨论

Vol.17 No.1 马雁声等：极压抗磨添加剂在N一P镀层表面的作用机理 .93 X射线衍射分析表明，N-P刷镀层由微晶的N组成，无化合物相存在，磷元素可能以固溶 表1试验结果 表2盘试样摩擦表面润滑摸的PS分析结果 润滑剂 45#钢 Ni-P镀层 盘试样 润滑剂 化学结构 承载能力 LP 240 3480 45#钢 LP 氧化铁 (N) LP+SO 1440 >4800 LP+SO 氧化铁，FeS LP+TCP 480 3840 摩擦系数 LP 0.114 0.085 LP+TCP 氧化铁FePO, LP+SO 0.136 0.079 Ni-P镀层LP 氧化铁，NO LP+TCP 0.103b 0.096 LP+SO NiO,NiS 盘试样 LP 擦伤 75.1 LP+TCP NiO及1种含 磨损率 LP+SO 46.5 24.3 Ni与P的化物 (×10-"/m2N-'LP+TCP 36.3h 88.2 多 注a:120N载荷下的试验结果；b:360N载荷下的试验结果 体的形式存在于镀层中[0. 利用XPS分析了盘试样各摩擦表面的润滑膜，并根据标谱确定了润滑膜可能的化学结 构，结果示于表2.仅由LP润滑时，两种盘试样摩擦表面的润滑膜主要由金属氧化物组成. 一P镀层摩擦表面上出现的氧化铁，是在摩擦过程中对磨钢球的材料转移到镀层的摩擦表 面上形成的.LP中分别加人SO及TCP时，两种盘试样摩擦表面的润滑膜中除了包含金 属氧化物外，还分别包含SO在45#钢表面反应生成的FS,在Ni-P镀层摩擦表面反应生成 的NiS,及TCP在45#钢摩擦表面反应生成的FePO,.在Ni-P镀层摩擦表面反应生成的1 种可能为镍的磷酸盐类的化合物，由于没有标谱，其结构无法确定， 由AES分析得出的盘试样摩擦表面润滑膜中各元素的原子含量比列于表3.可以看出， LP润滑时，Ni-P镀层摩擦表面上的原子含量比：FeNi较高，说明有相当多的钢球材料转移 到了镀层的摩擦表面.虽然此时XPS在Ni-P镀层的摩擦表面探测到了NO,但由表3所示 表3盘试样摩擦表面润滑膜中各元素的原子含量比 润滑剂 45#钢 Ni-P镀层 O/Fe S/Fe P/Fe O/Ni S/Ni P/Ni Fe/Ni LP 0.32 0.64 一 0.043 0.35 LP+SO 0.35 0.055 0.14 0.26 0.041 0.026 LP+TCP 1.02 0.041 0.46 0.056 0.027 的原子含量来看，摩擦表面上没有足够的氧使N完全形成氧化物，说明仍有一部分是以 镀层的原始状态存在，即以固溶体的形式存在于摩擦表面上·由表1所示的试验结果可 知，Ni-P镀层的抗擦伤及减摩性能均明显优于45#钢.除了此时Ni-P镀层摩擦表面上 的氧化铁及NO均具有良好的润滑作用山四！外，说明Ni-P镀层本身就具有较好的抗擦 伤及减摩性能

马雁 声等 极 压抗磨 添加 剂在 一 镀层表 面 的作 用 机理 射线衍 射分 析表 明 ， 一 刷 镀 层 由微 晶 的 组 成 ， 无化合 物相 存 在 ， 磷 元 素可 能 以 固溶 表 试验 结 果 表 盘试样康擦表面润滑模的 分析结果 润 滑 剂 钢 一 镀 层 盘 试样 钢 润 滑 剂 化学结 构 承 载能 力 十 ℃ 十 二 代 《 粼〕 擦 伤 卜 刚叉 粼〕 刀 田 氧化铁 氧化铁 ， 摩擦系 数 盘试样 磨损率 一 ’ 耐 一 ’ 〔 氧 化铁 一 镀层 氧化铁 ， ， 十 卫】 及 种 含 与 的 化物 物 注 载 荷下 的试验结 果 印 载 荷 下 的 试验结果 体 的形 式存 在于 镀层 中 ‘ 利用 分 析 了盘试 样 各 摩 擦 表 面 的 润 滑 膜 ， 并 根 据 标 谱 确 定 了 润 滑 膜 可 能 的 化 学 结 构 ， 结果示 于 表 仅 由 润 滑 时 ， 两 种 盘试样摩 擦表 面 的润 滑 膜 主 要 由金 属 氧 化 物 组 成 一 镀层 摩擦 表 面 上 出现 的氧 化铁 ， 是 在 摩 擦过程 中对磨 钢 球 的 材 料 转 移 到 镀 层 的摩 擦 表 面上 形 成 的 ’ 中分别 加 人 及 时 ， 两种 盘试 样 摩擦 表 面的 润 滑 膜 中 除 了 包 含 金 属 氧化物外 ， 还分别 包含 在 钢表 面反 应 生成 的 ， 在 一 镀层摩 擦表 面反 应 生 成 的 洛 ， 及 在 钢 摩擦 表 面反 应生成 的 在 一 镀层 摩 擦 表 面反 应 生 成 的 种 可 能 为镍 的磷 酸盐类 的化合物 ， 由于 没 有 标谱 ， 其结构无法 确定 由 分 析得 出 的盘 试样摩擦 表 面 润 滑膜 中各 元 素 的原 子 含量 比列 于 表 可 以 看 出 ， 润滑 时 ， 一 镀层 摩擦表 面上 的原子含量 比 姊 较 高 ， 说 明 有 相 当多 的 钢 球 材 料 转 移 到 了镀层 的摩 擦 表 面 虽 然此 时 在 一 镀层 的摩 擦 表 面 探 测 到 了 ， 但 由表 所 示 表 盘试样摩擦表面润 滑膜 中各元素的原子含 比 润滑 剂 钢 一 镀层 住 麟 住以 〔片 科 刀 的原子含量来看 ， 摩擦 表 面上 没有 足 够 的氧 使 完 全形 成 氧化 物 ， 说 明仍有 一 部分 是 以 镀层 的原 始 状 态 存 在 ， 即 以 固 溶 体 的 形 式 存 在 于 摩 擦 表 面 上 由表 所 示 的 试 验 结 果 可 知 ， 一 镀 层 的抗 擦 伤 及 减 摩 性 能 均 明显优 于 钢 除 了此 时 一 镀 层 摩 擦 表 面 上 的氧化铁及 均具 有 良好 的润 滑作 用 ‘， ‘ 外 ， 说 明 一 镀 层 本 身 就 具 有 较 好 的 抗 擦 伤及减摩性 能

·94 北京科技大学学报 1995年No.1 LP中分别加入SO及TCP时，由表3所示的分析结果可见，45#钢摩擦表面上的原子 含量比：OF比LP润滑时均有所提高，尤其是LP+TCP润滑时，即使扣除化学反应膜 FePO4中所含的氧，原子含量比：O/Fe仍然提高很多，说明加人SO及TCP时，在 45#钢摩擦表面上不仅生成了化学反应膜，而且还促进了氧化膜的生成，但对于N-P镀 层，LP中分别加人SO及TCP时，其摩擦表面上的原子含量比：ONi及Fe/Ni均明显降 低，此时XPS已探测不到Fe的存在·说明加入SO及TCP时，不利于Ni一P镀层摩擦表 面上氧化膜的生成及对磨钢球的材料向N一P镀层摩擦表面的转移， 由表1~3所示的试验及分析结果可以认为，与LP润滑时相比，LP中加入S0时45# 钢摩擦表面上由FS及含量有所增加的氧化铁共同组成的润滑膜，使得45#钢的承载能力 明显提高，但摩擦系数略有增大，说明该润滑膜的极压性较好，但减摩作用不理想，LP 中加入SO时Ni一P镀层摩擦表面上由NS及含量与LP润滑时相比明显降低的NO组成的 润滑膜，使得Nⅵ一P镀层的承载能力显著提高，磨损率明显降低，且低于45钢此时的磨损 率，摩擦系数也略有减小，说明SO在Ni一P镀层摩擦表面生成的NS化学反应膜具有优 良的抗磨、抗擦伤性能及一定的减摩作用，LP中加入TCP时，45#钢摩擦表面上有 FePO,生成，但含量很低，原子含量比：P/Fe仅为0.041而氧化铁的含量与LP 润滑时相比却有明显增加，且远高于FεPO4的含量·与LP润滑时相比，此时45# 钢的承载能力略有提高，摩擦系数略有降低，与LP+SO润滑时相比，此时45#钢的承载 能力、摩擦系数及磨损率均明显降低，说明由相对含量较低的FPO4及相对含量较高 的氧化铁组成的润滑膜，有一定的减摩及极压作用，与LP+SO润滑时45#钢摩擦表面生 成的润滑膜相比，其抗磨及减摩作用较好，但极压性较差，对于一P镀层，LP中加人 TCP时，其摩擦表面上的原子含量比：P/Ni与LP及LP+SO润滑时相比明显增大，说明 TCP确实在一P镀层的摩擦表面上生成了化学反应膜，但含量也较低，此时其摩擦表面 的润滑膜由该反应膜及NO组成.表1所示的试验结果表明，该润滑膜仅有一定的抗擦伤 作用，减摩及抗磨作用均不好，其作用效果远不如LP+SO润滑时N一P镀层摩擦表面上所 形成的润滑膜的作用效果，说明对于Ni一P镀层宜采用含SO的润滑油，不宜采用含TCP 的润滑油， 4结 论 (I)添加剂SO在Ni-P镀层摩擦表面生成的化学反应膜为NS,TCP在Ni-P镀层摩擦表 面也生成了化学反应膜，但其结构无法最后确定· (2)由于SO及TCP在45#钢及Ni-P镀层摩擦表面生成的化学反应膜的结构不同， 所以作用效果也不同，SO能显著提高N一P镀层的承载能力，明显降低其磨损率，但减摩 效果不明显.TCP仅能在一定程度上提高N一P镀层的承载能力，而减摩及抗磨作用均较差， (3)润滑油中加人SO及TCP时均不利于Ni一P镀层摩擦表面金属氧化物膜的生成. 参考文献 (下转99页)

· · 北 京 科 技 大 学 学 报 男 年 中分别 加 入 及 时 ， 由表 所示 的分 析结 果 可 见 ， 钢 摩 擦 表 面 上 的 原 子 含 量 比 压 比 润 滑 时 均 有 所 提 高 ， 尤 其 是 润 滑 时 ， 即 使 扣 除 化 学 反 应 膜 中 所 含 的 氧 ， 原 子 含 量 比 仍 然 提 高 很 多 说 明 加 人 及 时 ， 在 钢 摩 擦 表 面 上 不 仅 生 成 了化 学反 应膜 ， 而 且 还 促 进 了氧 化 膜 的 生 成 但 对 于 一 镀 层 ， 中分 别 加 人 及 时 ， 其 摩 擦 表 面 上 的 原 子 含 量 比 及 均 明 显 降 低 ， 此 时 已 探测 不 到 的存 在 说 明加 入 及 时 ， 不 利 于 一 镀 层 摩 擦 表 面上 氧化膜 的生 成 及 对磨 钢球 的材 料 向 一 镀 层 摩擦 表 面 的转移 由表 一 所示 的试 验及 分 析结 果 可 以 认 为 ， 与 润 滑 时相 比 ， 中加 人 时 钢摩 擦表 面 上 由 及 含 量 有 所增 加 的氧化铁共 同组成 的 润 滑 膜 ， 使得 钢 的 承 载 能 力 明显提 高 ， 但摩 擦 系 数 略有 增 大 说 明该润 滑 膜 的极 压 性 较 好 ， 但 减 摩 作 用 不 理 想 中加 人 时 一 镀层摩擦表 面 上 由 洛 及 含量 与 润 滑 时相 比明 显 降低 的 组 成 的 润 滑膜 ， 使得 一 镀 层 的承 载 能力显著提高 ， 磨损率 明显 降低 ， 且 低 于 钢此 时 的 磨 损 率 ， 摩擦 系数也 略有 减 小 说 明 在 一 镀层 摩 擦 表 面 生 成 的 化 学 反 应 膜 具 有 优 良的 抗 磨 、 抗 擦 伤 性 能 及 一 定 的 减 摩 作 用 中 加 人 时 ， 钢 摩 擦 表 面 上 有 生 成 ， 但 含 量 很 低 ， 原 子 含 量 比 仅 为 而 氧 化 铁 的 含 量 与 润 滑 时 相 比 却 有 明 显 增 加 ， 且 远 高 于 的 含 量 与 润 滑 时 相 比 ， 此 时 钢 的承 载能力 略有提高 ， 摩擦 系数 略有 降低 ， 与 润 滑 时相 比 ， 此 时 钢 的 承 载 能 力 、 摩 擦 系 数 及 磨 损 率 均 明显 降 低 说 明 由相 对 含 量 较 低 的 及 相 对 含 量 较 高 的 氧化铁组 成 的润 滑膜 ， 有 一定 的减 摩 及 极 压 作 用 ， 与 润 滑 时 钢 摩 擦 表 面 生 成 的润 滑 膜相 比 ， 其抗磨 及 减 摩 作 用 较 好 ， 但 极 压 性 较 差 对 于 一 镀 层 ， 中加 人 时 ， 其 摩 擦 表 面 上 的 原 子 含 量 比 与 及 润 滑 时 相 比 明 显 增 大 ， 说 明 确 实在 一 镀 层 的摩 擦表 面上 生成 了 化 学 反 应 膜 ， 但 含 量 也 较 低 ， 此 时 其 摩 擦 表 面 的润 滑膜 由该 反 应 膜 及 组成 表 所示 的试 验结果 表 明 ， 该润 滑膜仅 有 一 定 的抗 擦 伤 作 用 ， 减摩 及抗 磨 作 用 均 不 好 ， 其作 用效 果 远 不 如 十 润 滑 时 一 镀层 摩 擦 表 面 上 所 形 成 的润滑 膜 的作 用效果 ， 说 明 对于 一 镀层 宜 采 用 含 的 润 滑 油 ， 不 宜 采 用 含 的润滑 油 结 论 添加 剂 在 一 镀 层 摩 擦 表 面 生成 的化 学反 应 膜 为 工 在 一 镀层摩擦表 面也 生 成 了化 学反 应膜 ， 但其 结 构无法 最 后 确 定 由于 及 在 钢及 一 镀 层 摩擦 表 面 生 成 的 化 学 反 应 膜 的 结 构 不 同 ， 所 以 作用 效果 也 不 同 能显 著提 高 一 镀层 的承 载 能力 ， 明显 降低 其磨 损 率 ， 但减 摩 效果 不 明显 仅 能 在 一 定 程 度 上 提 高 一 镀 层 的 承 载 能 力 ， 而 减 摩 及 抗磨作用均较差 润 滑油 中加人 及 时 均 不 利 于 一 镀 层 摩 擦 表 面 金 属 氧 化 物 膜 的 生 成 参 考 文 献 下 转 页

Vol.17 No.1 马雁声等：45钢化学热处理表面与极压抗磨添加剂的协同作用 .99. 参考文献 1欧风.石油产品应用技术，北京：石油工业出版社，1983.577~95 2赵永武.油润滑钢/钢摩擦副P-V图及状态转化机制的研究：[博士学位论文】.北京：清华大学，1989 3 Gregory J C.Chemical Conversion Coatings of Metals to Resist Scuffing and Wear.Tribo Int, 1978(11):105~112 4鄂吉胜，聂明德，党鸿辛等.低温电解渗硫对MoS2固体润滑膜摩擦磨损性能影响的研究，见：第四 届全国摩擦学学术会议论文集，北京：清华大学出版社，1987.292~296 5 Ma Y S,Liu JJ,Zheng L Q.The Synergistic Effects of Oil Additive Sulphurized Olefin with Chemico- Thermal Treatment Surfaces of Steel.Wear,1994.176(1):67~72 6马雁声，刘家浚，顾正秋.润滑油极压抗磨添加剂在N-P镀层表面的作用机理.北京科技大学 学报，1995,17(1)：91~94 7 Sakai T,Murakami T,Yamamoto Y.Optimum Composition of Sulfur and Oxygen of Surface Film Formed in Sliding Contact.Tamai Y eds.JSLE Inter Tribo Conf.Tokyo,1985.655~660 8材料耐磨抗蚀及表面技术丛书编委会主编，材料耐磨抗蚀及表面技术概论，北京：机械工业出板社，186 28-331 喻喻的的岭的怜的的的的的铃的钟的的的的的的的怜的的的的的的的的的的钟的喻的的的钟帅 (上接94页) 1樱井俊男，石油产品添加剂，石油产品添加剂翻译组译，北京：石油工业出版社，1980.189~238 2石油化工科学研究院707组.硫化烯烃和苯三唑十二胺盐润滑作用的研究.石油炼制，1984(1)1~10 3 Xia H,Wang R L.XPS Study of the Frictional Behavior of Sulfur-Phosphorus-Nitrogen Type Additives in Gear Oils.In:Tamai Y,Eds.Proc JSLE Int Ttibo Conf.Tokyo:JSLE,1985,667~672 4曹立礼，张先汉，孙扬名等.流体润滑状态下摩擦化学效应·清华大学学报（自然科学版），1990， 30(1):9~16 5 Yamamoto Y.Hirano F.The Effect of the Addition of Phosphate Esters to Paraffinic Base Oils on Their Lubricating Performance under Sliding Conditions.Wear,1982.78(2):285~296 6 Godfrey D.The Lubrication Mechanism of TCP on Steel.ASLE Trans,1965,8(1):1~11 7 Yamamoto Y,Hirano F.Effect of Different Phosphate Esters on Frictional Characteristics.Tribo Int,1980, 13:165~169 8藏雄杰.摩擦学基础.上海：上海科学技术出版社，1984：193一220 9张贤华，诚摩耐磨刷镀层的研究：[博士学位论文】，北京：清华大学，1990 10马雁声.钢表面改性层与极压抗磨添加剂的交互作用：[博士学位论文】北京：清华大学，1993 11 Bjerk R O.Oxygen-An Extreme Pressure Agent.ASLE Trans,1973,16(1):97~106 12张家灵，李生州，党鸿辛，润滑脂极压抗磨添加剂的发展现状.固体润滑，1991,11(2)：242~249

马雁 声 等 钢化学热处理 表 面 与极 压抗磨添加剂的协同作 用 参 考 文 献 欧风 石油产 品应用 技术 北京 石油工 业 出版社 ， 赵永武 油 润滑钢 钢摩擦 副 一 图及 状态转化机制 的研究 【博士 学位论文 】 北京 清华大学 ， 而 山 伪 郎 七 ， 一 鄂吉胜 ， 聂明德 ， 党鸿辛等 低温 电解 渗硫对 固体润 滑 膜 摩 擦 磨 损 性 能 影 响 的研究 见 第 四 届 全 国摩擦学学术会议论文集 北京 清华大学 出 版社 ， 一 ， ， 刀比飞 们 势℃ 梦 拓沈 以 祀 五刘 幼 比 一 代么仕以泊 班翻 悠 让兄 “ ， 哭拜 ， 一 马雁 声 ， 刘 家浚 ， 顾 正 秋 润 滑 油 极 压 抗 磨 添 加 剂 在 一 镀 层 表 面 的 作 用 机 理 北 京 科 技 大 学 学报 ， 卯 ， 一 男 众 ， 飞 ， 笼 曲卫切旧 关 犷 川 价卿 以 山卫 压沮 吨 〔 皿 扣 ， 一 日 材料耐磨 抗蚀及表面技术丛 书编委会主编 材料 耐磨抗蚀及 表面技术概论 北京 机械工业 出板社 ， 一 呻令喇卜羚呻令 叫械卜今卜 川树 卜 冲令梢玲 加 侧树 卜 门 和卜 侧材 卜 司 械 卜令卜今卜 侧树 加 供卜 门 树 卜 门 和卜 和卜 令 令均令嘴今呻令呻令均令均令今卜梢玲 卜 峨洲 ，州 并 知 吨冷谭令均令今卜中卜喇卜训卜树同玲 上接 页 樱井俊男 石油产品添加剂 石油 产 品添加剂翻译组译 北京 石 油工 业 出版社 ， 一 石油 化工科 学研究 院 组 硫化烯烃和 苯三 哇 十二胺盐润 滑作 用 的研究 石油 炼制 ， 一 访 ， 从厄飞 粥 叮 一 渭 仙 一 罗 姆 六 从污 正 江么仃以 ， 找兄 助 扣 ， ， 肠 一 曹立 礼 ， 张先 汉 ， 孙 扬名 等 流 体 润 滑 状 态 下 摩 擦 化 学 效 应 清华大 学学报 自然科学版 ， 明 ， 一 缸班 刃 ， ， 爪众 关 盯吐画 们比 八乏 刃目 汉 比 ， ， 一 撇阮 卫犯 甲 闭石 ， ， 一 班 刃 ， 谊川 拓沈 溉化 改沁 ， 别 ， 印 戴雄杰 摩擦学基础 上 海 上 海科学技 术 出 版社 ， 一 张贤华 减摩耐磨刷镀层 的研究 博 士 学位论 文 北 京 清华大学 ， 男 马雁声 钢表面改性层 与极 压抗磨 添 加 剂的 交互作 用 博 士 学位论文 北 京 清华大学 ， 卯 巧 伍卿 一 ℃ 巴 改洛眠 罗 芍 ， ， 一 肠 张家灵 ， 李生州 ， 党鸿辛 润 滑脂极压抗磨添加 剂 的发展 现状 固体润滑 ， 卯 ， 一