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摘要:以羟基硅酸镁为主成分的矿石粉体自修复剂(Hydroxyl Magnesium Silicate as Self-repairing Lubricating Oil Additive,简称HSA)可改善摩擦副间的润滑条件降低摩擦副问的摩擦磨损,并可在线原位形成自修复膜以弥补磨损。但该类自修复剂的工况适应性还需深入考证,其作用机理还有待于进一步完善。基于此,本文从两个方面展开了研究。首先,对两个内燃机车中修解体的缸套进行了分析,两缸套均经金属磨损自修复剂润滑并走行至60万公里。利用三维形貌仪和扫描电镜对缸套内表面进行了形貌观察,利用X射线能量谱仪和X光电子能谱仪对膜层表层和横断面进行了元素分析,利用显微硬度计测量了其显微硬度。结果发现自修复层主要成分为C、O、Fe元素,膜层表层含C量较高,硬度是基体硬度的2倍。其次,在UMT摩擦磨损试验机上进行了羟基硅酸盐自修复粉体作用效果的研究,考察了粉体的添加对摩擦系数的影响以及载荷、摩擦副材料、表面粗糙度对粉体减磨效果的影响,并对试样磨痕形貌、元素组成、显微硬度等进行了观测和分析。结果表明:粉体的添加使磨损量减小,随着载荷的增加减摩作用也愈加明显。在SRV摩擦磨损试验机上初步探索了温度对添加剂作用效果的影响,发现摩擦系数的降低趋势受温度的影响较小。通过上述研究可以推断:自修复添加剂没有直接参与膜层的形成,只是起到了催化作用。本文在对行车试验和实验室摩擦磨损试验的分析和设计中,从理论和实践方面为自修复机理的讨论和自修复技术的应用推广提供了参考。