轴承表面PIIID梯度薄膜构建及其强化和疲劳失效机理研究

项目名称： 轴承表面PIIID梯度薄膜构建及其强化和疲劳失效机理研究

项目编号： No.51165015

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械工程学科

项目作者： 刘洪喜

作者单位： 昆明理工大学

项目金额： 52万元

中文摘要： 寻找提高轴承疲劳寿命的新途径并探索该途径下的强化机制及其疲劳失效机理，一直是国内外轴承工作者极为关注的热点课题。本项目采用等离子体浸没离子注入与沉积（PIIID）复合改性新技术，首先在轴承表面构建和优化梯度薄膜，然后测试薄膜试样的滚动接触疲劳寿命，绘制Weibull 曲线，分析表面膜层和改性层的相结构，并以这些为依据来探讨疲劳寿命的影响因素和疲劳寿命得以强化的机制。再以该强化机制和应力场变化及裂纹扩展特征为基础，结合疲劳寿命结果和疲劳试样的原位观察形貌，研究梯度薄膜轴承在循环载荷下的疲劳破坏规律及应力场变化同裂纹萌生、扩展之间的关系，建立接触疲劳破坏物理模型，进而揭示其接触疲劳失效机理。项目首次提出PIIID薄膜轴承的强化和接触疲劳失效机理，以期为PIIID高能束表面复合改性在轴承零件，尤其是高速列车、航空航天和精密仪器仪表等"三高"轴承的疲劳寿命提高方面提供新的技术途径和可靠的理论指导。

中文关键词： 离子注入与沉积；强化机制；疲劳失效机理；功能薄膜；轴承钢

英文摘要：

英文关键词： Ion implantation and deposition；Strengthening mechanism；Fatigue failure mechanism；Functional films；Bearing steel