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離子鍍鉬層之所以具有良好的耐磨性能和優異的抗擦傷能力,是由鉬的結構特點和鍍鉬層的成膜特性決定的。鉬是一種硬金屬,密度較大(10.2g/cm3),涂層較致密。鍍鉬層與GCr15鋼球的摩擦過程實際就是鍍鉬層的微凸體與GCr15鋼球的微凸體相互作用的過程,由于鍍鉬層較硬,其微凸體整齊而致密(見圖2a),因此GCr15鋼球的微凸體無法對鍍鉬層造成較大的犁削破壞,表現為鍍鉬層的磨損量小。擦傷是粘著磨損的極端表現。對于鍍鉬層和GCr15鋼球這一對摩擦副而言,它們的原子配副方式是Mo-Fe。根據金屬學與摩擦學原理可知,同種金屬摩擦,易發生粘著,異種金屬之間是否發生粘著,取決于金屬之間的互溶性和晶體結構的異同。從互溶性方面看,鉬與鐵在元素周期表中的位置較遠,晶體原子屬性差異較大(鉬、鐵的原子半徑分別為2.01nm和1.72nm,鉬、鐵的熔點分別為2890攝氏度和1809攝氏度),兩者之間的互溶性較差;從晶體結構方面看,鐵與鉬都是體心立方結構,這是一種不易發生粘著的晶體結構。因此鍍鉬層與GCr15鋼球之間不易發生粘著,表現出優異的抗擦傷性能。
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