[发明专利]一种提高镁合金润滑油工况疲劳性能的方法

说明书

本发明公开了一种提高镁合金润滑油工况疲劳性能的方法，其特征在于：将镁合金制备成易于疲劳试验机夹持的样品，利用疲劳试验机，在室温25℃环境下对上述样品采用低于屈服极限的拉‑压循环应力载荷进行预加载，预加载完成后，将样品置于含有纳米级高炉钛渣作添加剂的润滑油中进行浸泡处理，浸泡2至4小时后取出样品，并将样品表面进行除油处理，完成对镁合金样品的处理。本发明采用低应力循环预加载结合纳米材料表面修复的技术，可以细化镁合金晶粒、提高材料疲劳强度，同时利用纳米级高炉钛渣对镁合金材料表面的缺陷或不平整处进行表面修复，可以有效减缓或防止镁合金材料润滑油工况下的腐蚀，大大提高镁合金材料润滑油工况下的疲劳性能。

技术领域

本专利属于镁合金材料性能的技术领域，是针对提高镁合金润滑油工况疲劳性能的方法。

背景技术

近年来，得益于我国对汽车油耗、排放和汽车轻量化的逐渐重视，镁合金在汽车领域得到了广泛的应用，被视为汽车工业最有应用潜力的金属材料。按成形工艺，镁合金分为铸造镁合金和变形镁合金，应用部件涵盖动力系统、传动系统、机件壳罩等多个系统，研究如何提高镁合金的疲劳性能是当前镁合金材料研究的热点和重点。

目前，关于增强镁合金疲劳性能的研究主要侧重于稀土元素添加、热处理、预变形等方面，对于实际工况下的疲劳性能研究非常缺乏。另外，汽车动力系统和传动系统部件大都属于润滑油系统构件，在实际使用中润滑油的酸值会随着使用过程中的烃类氧化生成有机酸而增加，使得润滑油的腐蚀性增加，此时，如何防止或减缓润滑油对材料表面缺陷或不平整处的侵蚀，是防止疲劳裂纹萌生、增强材料疲劳性能的重要因素。

另外，目前有研究表明在润滑油中可以利用纳米材料作为添加剂进行材料表面的缺陷修复，如在润滑油中加入纳米铜、纳米TiO₂等纳米材料作为添加剂，可以对材料的摩擦表面进行修复，形成相应的自修复膜，提高材料的抗摩擦性能。但上述作为润滑油添加剂的纳米材料的价格较贵，因此目前的应用非常有限。同时单纯采用纳米材料作为润滑油添加剂进行材料的表面修复，主要针对的是材料表面的性能强化，对于材料内部结构强化等方面的作用较为有限。

综上所述，对于汽车润滑油系统中的镁合金部件，如何找到行之有效同时成本较低的处理方法，以提高镁合金部件在润滑油系统中的疲劳性能，对于镁合金材料在汽车领域的应用意义极大。

发明内容

本发明的目的在于：针对汽车领域润滑油工况下的镁合金部件在使用过程中存在的润滑油腐蚀对材料疲劳性能的影响，提出一种提高镁合金润滑油工况疲劳性能的方法，该方法不仅可以细化材料晶粒、提高材料疲劳强度，同时还可以对材料表面的缺陷或不平整处进行修复，以减缓及防止润滑油对材料表面缺陷或不平整处的侵蚀，达到防止疲劳裂纹萌生、增强材料疲劳性能的目的。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种提高镁合金润滑油工况疲劳性能的方法，将镁合金制备成易于疲劳试验机夹持的样品，利用疲劳试验机，在室温25℃环境下对上述样品采用低于屈服极限的拉-压循环应力载荷进行预加载，预加载完成后，将样品置于含有纳米级高炉钛渣作添加剂的润滑油中进行浸泡处理，浸泡2至4小时后取出样品，并将样品表面进行除油处理，完成对镁合金样品的处理。

进一步，所述的镁合金为铸造镁合金或变形镁合金。

进一步，所述的镁合金样品，表面粗糙度为0.8至0.2。

进一步，所述的纳米级高炉钛渣，粒度在10nm～100nm间。

进一步，所述的润滑油为新油，酸值小于或等于0.1mgKOH/g。

进一步，所述的润滑油为矿物润滑油、半合成润滑油或全合成润滑油中的任意一种。