材料的摩擦磨损给工业带来惊人的损失。本文以AISI8822钢渗碳齿轮为研究对象,采用MM-200型摩擦磨损试验机和立式万能摩擦磨损实验机,研究不同载荷与时间下的滑动摩擦磨损和滚动.滑动摩擦磨损性能,利用扫描电镜、金相显微镜等跟踪观察材料表面磨损形貌变化过程,对其摩擦磨损性能进行了系统的研究。金属磨损自修复技术可以显著改善接触和摩擦表面的物理-化学和力学性能,选择性地补偿磨损表面,降低机械损耗。为探讨自修复添加剂对渗碳及渗氮金属摩擦磨损性能的影响,在以羟基硅酸镁粉体为自修复添加剂的润滑油润滑条件下,研究了渗碳和渗氮金属滑动磨损性能。论文主要研究结果如下:(1)滑动摩擦磨损分为“磨合”和“稳定”磨损两个阶段。随着载荷的增加:摩擦系数逐渐减小;磨痕的宽度逐渐增大;磨痕数逐渐减少;表面趋于平滑。在载荷不变的情况下随时间的增加,表面形貌逐渐光滑,粗糙度和摩擦系数逐渐减小。初期跑合阶段磨损失重增加较快,磨损率较大。稳定磨损阶段磨损率很小,摩擦学过程保持不变。(2)滚动摩擦磨损试验结果表明:磨损初期在摩擦路径上磨损表面存在许多划痕、疲劳麻点及表面裂纹,随着循环次数的增加逐渐形成较大的麻坑和浅凹坑,形成剥层磨损。随摩擦磨损载荷的增加,麻坑的尺寸和数量大大增加;表面磨痕减少直至消失,接触疲劳磨损加剧。当载荷达到一定值时为纯滚动,浅凹坑和裂纹消失;疲劳麻坑的尺寸及数量大大减少;表面疲劳破坏的方式为表层压碎。(3)自修复添加剂能够在金属渗碳表面形成稳定的自修复膜层,从而改善摩擦磨损性能,使磨损表面更加光滑,抑制表面裂纹的萌生与扩展,从而避免脆性剥离。自修复膜层的形成和厚度的不断增加部分弥补了试样的失重,使试样失重在达到最大值后反而有所减小。(4)自修复添加剂在渗氮金属滑动磨损过程中仅能起到微弱且不连续的减磨作用,自修复添加剂无法与渗氮表面相互作用形成稳定的自修复膜层。