润滑与密封

作者：刘光定，唐俊，林海波，杨慷

单位：郑州电力职业技术学院机电工程学院,,中南林业科技大学材料科学与工程学院,,四川轻化工大学机械工程学院,,安阳工学院机械工程学院,

关键词：微纳米栅格结构;航空齿轮;润滑性能;干摩擦;复合固体润滑剂

基金：四川轻化工大学晨光高性能氟材料创新中心项目 (SCFY2208)；河南省高等学校重点科研项目(25B460009)；河南省科技厅科技攻关项目(242102220054)；中国博士后科学基金项目(2019M662484)

为提高钛合金TC基航空齿轮摩擦学性能，借鉴蝴蝶翅膀表面微纳结构在航空齿轮表面设计矩形微米栅格结构。利用激光烧结栅格微结构钛基航空齿轮试样TC-A，并将复合固体润滑剂SnAgCu-CaF2（SC）高温溶渗于微栅格中，构建微纳米栅格结构齿轮试样TCSC-A。摩擦测试结果表明：与钛合金TC相比，微纳米栅格结构试样TCSC-A摩擦学性能更为优异；在TCSC-A试样中，长400 μm、宽300 μm微纳米栅格结构的TCSC-A-3试样的摩擦因数与磨损率最小，这可能是因为储存在矩形栅格中的SC产生塑性变形并被不断挤出，在磨痕表面铺展与延伸，形成富含SC的固体润滑层。在润滑层中的CaF2包裹在SnAgCu中，增强了其在摩擦表面的塑性流动，从而可均匀地铺展并填充在微坑与裂纹中，提高了齿轮表面抵抗摩擦损伤功能，也提升了摩擦界面的自愈合能力。TCSC-A-3摩擦因数约为0.25，磨损率约为1.0×10-4 mm3/(N·m) ，能够满足钛基航空齿轮工业润滑需求。

来源：2025年第7期

《润滑与密封》期刊编辑部

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