用于改进磨损性能的涂层制造技术

描述了用于改进磨损性能的涂层，用于改进齿轮和轴承的磨损性能的润滑表面和方法。润滑表面包括在表面上的具有从约０．１到约０．５毫克每平方厘米的范围的膜层密度的磷酸锰膜。包含磷抗磨剂的润滑油被用于提供表面润滑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的公开内鄉及润滑表面，并特另u涉湖于改进表面润滑以提供润 滑部件^s的磨损性能和摩擦特性的方法。
技术介绍
io 表面性质如粗糙度、硬度和塑性对防止轴承和齿轮的磨损和疲劳是关键 的。例如，为了减少齿轮上的点蚀和微点蚀，需要把表面粗糙度减至撮小。可 在表面涂覆涂层而不是'超级后处理"表面以提高其抗磨损和抗疲劳性能。对未 涂覆表面的研究揭示了润滑齐贓少摩擦和形成膜的能力对于润滑齐啲抗疲劳和 抗磨损性能是关键的，特别对于滚动体，如辦由承或滚柱轴承、和齿轮。15 —种可用于滚动体和齿轮的润滑原理被称为流体弹性动力学(EHD)润滑。 用于滚动轴承和齿轮的润滑EHD理论是润滑齐嘴膜她其接触面以及薄膜影 响轴承和齿轮的寿命。然而，表面粗糙度在EHD润滑中是重要的考虑因素。粗 糙度定义为表面的高点和低点之间距离的算术平均值，有时被称为中心线平均 值(CLA)。20 延长的齿轮疲劳点蚀寿命对于今天的汽车和工业的齿轮油是基本性能要 求。过去的研究表明齿轮表面粗糙度和油的化学及物理性能都对油防止表面点 蚀形成的能力具有显著的影响。如果油的膜厚增加并且边界摩 少，贝鹏防 止点蚀的能力得到改进。表面粗糙度对金属疲劳行为的影响已经被广泛研究并 被本领域技术人员充分理解。例如，表面点蚀的研究被Li, S., Devlin, M. T., Miner,25 J. L., Iyer, R. N., Hopricb M. R.,禾口 Cameron^ T. M.在题为"Investigation of Pitting Mechnism in the FZG Pitting Test", SAE Paper No. 2003-01-3233 (2003)的文章中 描述。表面粗糙度对齿轮点蚀的影响被Jao, T《，Devlin M. T., Miner, J., Iyer, R. 禾口 Hoeprich, M, R.，在题为"Influence of Sruface Rouhness on Gear Pitting Behavior", Gear Technology Mav/June 2006 p 30-38的文章中描述。用于预测疲劳寿命的模型30 的发展被Jao, T-C, Devlin, M. T., Baren, R. E., Milner, J.， Koglin, C., Ryan, H. T.和Hoepricb M. R.在题为"Development of a Model to Predict Fatigue Life in the FZG Mcropitting Test", SAE Paper No. 2005-01-2179 (2005)的文章中描述。已确定的 是M^表面粗糙度使可发展形戯面凹坑的表面微凹坑的形成减到最少。因此， 持续需要进一步改进润滑表面的表面特性以延长特别用于齿轮和滚柱轴承应用5的润滑的部件的寿命。
技术实现思路
根据典型实施方案，本专利技术的公开内容提供包括具有从约0.1到约0.5毫 克每平方厘米的范围的膜密度的憐酸锰膜的润滑表面，和提供表面润滑的润滑 10油，其中该油包括磷抗磨剂。在另一典型实施方案中，本专利技术的公开内容提供一种对在其润滑期间同时 减少磨损和改进疲劳M有效的涂覆表面。涂覆表面包含磷酸盐成分，所述磷 lta成分具有从约0.1到约0.5毫克每平方厘米的范围的膜密度以及具有从约6 至哟10縣的范围的粒度。 15 又另一个典型实M案提供一种方法，所述方法用于同时防止润滑表面的磨损和^it润滑表面的疲劳寿命。该方法包括用^l酸盐化合物涂覆润滑表面以 提供具有具有从约O.l到约0.5毫克每平方厘米的范围的膜密度的层。磷M&涂 覆的表面随后被包含磷抗磨剂的润滑油润滑。本专利技术的公开内容的另一典型实施方案提供一种用于改进润滑表面在表 20面润滑期间磨损性能的方法。该方法包括招闰滑表面涂覆磷Kk膜。磷酸盐膜 包含具有从约6到约10微米的范围的粒度的磷 颗粒。表面随后被包括磷抗磨剂的润滑油润滑。因此，在此公开以下实 案。方案l.润滑表面，包括 25 在润滑表面上的具有从约0.1到约0.5毫克每平方厘米的范围的膜密度的磷勝鹏，和樹共表面润滑的润滑油，其中该油包含磷抗磨剂。方案2.方案l的润滑表面，其中磷勝鹏包含具有从约6到约10 的 范围的粒度的磷Mf，粒。 30 方案3.方案l的润滑表面，其中润滑表面包括齿轮表面。方案4.方案l的润滑表面，其中il抗磨剂包括^^烷基酯化合物。 方案5.方案4的润滑表面，其中磷抗磨剂包括酸式磷IM基酯。 方案6. —种涂覆表面，其对在其润滑期间同时减少磨损和M疲劳寿命 是有效的，该涂覆表面包括磷麟成分，所述磷麟成分具有从约0.1到约0.5 毫克每平方厘米的范围的膜密度以及具有从约6到约10微米的范围的粒度。 方案7.方案6的涂覆表面，其中磷lffi包括磷itf孟。 方案8.方案6的涂覆表面，其中表面包括齿轮表面。 方案9.方案6的涂覆表面，其中提供润滑的润滑剂包括磷抗磨剂。 方案IO.方案6的涂覆表面，其中磷抗磨剂包括磷酸烷基酯化合物。 方案ll.方案10的涂覆表面，其中磷抗磨剂包括酸式磷酸戊基酯。 方案12. —种用于同时防止润滑表面磨损和改进润滑表面疲劳寿命的方 法，包括用具有从约0.1到约0.5毫克每平方厘米的范围的膜密度的磷酸盐化合物 涂覆润滑表面，并且用包含磷抗磨剂的润滑油润滑磷M&涂覆的表面。方案13.方案12的方法，其中磷 化合物包括磷^!孟。方案14.方案13的方法，其中磷酸锰包括具有从约6到约10 M的范围的粒度的磷Kk颗粒。方案15.方案12的方法，其中磷抗磨剂包括磷,基酯化合物。 方案16.方案15的方法，其中磷抗磨剂包括酸式磷酸戊基酯。 方案17.方案12的方法，其中润滑表面包括齿轮表面。 方案18. —种用于舰润滑表面在表蹄闰滑期间磨损性能的方法，包括 对润滑表面施涂磷,膜，其中磷酸 包含具有从约6到约10微米的 范围的粒度的磷Kk^粒；禾口用包含^l抗磨剂的润滑油润滑表面。方案19.方案18的方法，其中磷^k膜具有从约0.1到约0.5毫克每平方 厘米的范围的膜密度。方案20.方案18的方法，其中磷M^包括磷勝孟化合物。 方案21.方案18的方法，其中磷抗磨齐抱括磷麟基酯化，。 方案22.方案21的方法，其中磷抗磨齐抱括酸式磷舰基酯。方案23.方案18的方法，其中润滑表面包括齿轮表面。 本专利技术的公开内容的实施方案的优点是显著改进了用磷酸盐化合物涂覆 的润滑表面的磨掛鹏挪摩擦性能，与未涂覆表面相比。附图说明ffl)l参考典型实施方案的详细描述并结合下述附图进行考虑，典型实^" 案的更多优点可变得显而易见，所述附图中示出了所述典型实施方案的一个或 多个非限制性方面，其中类似的附图标记在如下M附图中表示类似或相似的元件10 图1是涂有根据本专利技术的公开内容的磷 涂层的表面的扫描电子显微镜图像。图2是根据本专利技术的公开内容的润滑表面上的磨损痕截面的典型痕迹图示。图3是根据本专利技术的公开内容的润滑表面的磨损和表面特性的相关曲线。 15 图4是根据本专利技术的公开内容的润滑表面的边界摩擦系数和表面特性的相关曲线o图5是根据本专利技术的公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
润滑表面，包括：　　　　在润滑表面上的具有从约０．１到约０．５毫克每平方厘米的范围的膜密度的磷酸锰膜，和　　　　提供表面润滑的润滑油，其中该油包含磷抗磨剂。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：MT德夫林，C惠特，JM格夫雷蒙特，TC姚，
申请(专利权)人：雅富顿公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]