[发明专利]一种自润滑金属材料

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种自润滑金属材料。

背景技术

目前工业上普遍使用液体润滑剂，涂覆在器械的金属表面用于润滑。随着科学技术的发展和机器种类的增加，油脂类润滑剂常常难以达到要求，主要因为油脂类润滑剂在高温的情况下难以持久地发挥作用，甚至失去效果。

发明内容

为提供一种新型的自润滑金属材料，用以制作耐负荷，耐磨损，耐腐蚀，耐高温，且生产成本低的器械运动部件，本发明通过以下技术方案实现：

一种自润滑金属材料，由固体润滑膜层和金属基材组成，其特征在于，所述的固体润滑膜层主要成分为WS₂；以物理气相沉积技术中的射频溅射方式，将WS₂固体润滑材料沉积于所述的金属表面，形成披覆层(1)；所述的固体润滑膜层还包括TiN层或DLC层，位于WS₂润滑膜层与金属基材之间；所述的TiN层以MEVVA源离子注入技术，结合到金属基体表面，形成润滑膜基底层(2)；所述的WS₂披覆层(1)厚度为2.1μm；所述的基底层(2)厚度为0.015μm；所述的金属基材为铝、钢或铜；所述的钢可以是45#钢、模具钢、不锈钢或合金钢。

本发明提供的采用MEVVA源离子注入技术改性材料表面后，再使用PVD中的RF射频溅射工艺制造WS2自润滑金属材料，解决了美国Robert.D.Nelson博士和MSC公司所遇到的WS2润滑层与基体结合力低，易磨损，耐腐蚀不强的缺陷。该固体润滑膜在650℃的高温和-273度的低温下均能保持优异的润滑效果。WS2膜还具有非常低的摩擦系数(0.03)。故结合该固体润滑膜的自润滑金属材料具有耐负荷，耐磨损，耐腐蚀，耐高温的优异性能；适于各种常用和极端环境中运动部件的制作。

附图说明

图1：自润滑金属材料表面剖面图

具体实施方式

一种自润滑金属材料，由固体润滑膜层和金属基材组成，其特征在于，所述的固体润滑膜层主要成分为WS₂；以物理气相沉积技术中的射频溅射方式，将WS₂固体润滑材料沉积于所述的金属表面，形成披覆层(1)；所述的固体润滑膜层还包括TiN层或DLC层，位于WS₂润滑膜层与金属基材之间；所述的TiN层以MEVVA源离子注入技术，结合到金属基体表面，形成润滑膜基底层(2)；所述的WS₂披覆层(1)厚度为2.1μm；所述的基底层(2)厚度为0.015μm；所述的金属基材为铝、钢或铜；所述的钢可以是45#钢、模具钢、不锈钢或合金钢。