随着柴油机向着高强度高功率密度发展,柴油机的内部摩擦损耗趋于严重。而在各种摩擦损耗中,气缸套活塞环之间的机械磨损占有很大比例。因此,研究气缸套活塞环的摩擦磨损具有重要意义。本文在气缸套表面加工微坑阵列,并填充不同比例的二硫化钼、石墨烯混合粉末,与不同的粘结剂复合,由摩擦磨损试验机获得不同参数下的摩擦磨损规律。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、三维共聚焦显微镜等设备对磨损后的气缸套表面及微坑内部形貌进行检测,分析微纳米粉末复合粘结剂的减摩抗拉缸机理,得到以下结果:(1)在未复合粘结剂、复合粘结剂a、复合粘结剂b三种情况下,微坑内填充石墨烯粉末缸套试样的减摩与抗拉缸性能优于微坑内填充二硫化钼粉末及微坑内无填充的情况。与微坑内无填充情况相比,微坑内填充二硫化钼和石墨烯在未复合粘结剂时摩擦系数减少了 8.7%和27.1%,在复合粘结剂a时摩擦系数减少了13.1%和25.4%,在复合粘结剂b时摩擦系数减少了 8.3%和16.6%。与微坑内无填充情况相比,在微坑内填充二硫化钼和石墨烯时的抗拉缸时间提升了 85%和111%,在复合粘结剂a时的抗拉缸时间提升了 31%和33%,在复合粘结剂b时的抗拉缸时间提升了 58%和74%。(2)在未复合粘结剂、复合粘结剂a、复合粘结剂b三种情况下,试验时间内微坑中填充石墨烯粉末的气缸套试样,其粉末从微坑中的释放量均多于微坑内填充二硫化钼粉末的试样,依次提升了 37%、15%和40%。二硫化钼和石墨烯在复合粘结剂a时从微坑中的释放量降低了 41%和67%,在复合粘结剂b时从微坑中的释放量降低了 50%和66%。粘结剂的存在使得粉末的释放量减少。(3)在微坑内分别填充二硫化钼与石墨烯比例为1:4、2:3、3:2及4:1的混合粉末,通过试验发现微坑内填充二硫化钼与石墨烯比例为4:1的混合粉末具有最优的抗拉缸性能。在未复合粘结剂、复合粘结剂a、复合粘结剂b三种情况下,微坑内填充二硫化钼与石墨烯比例为4:1的混合粉末相对于微坑内无填充,抗拉缸时间分别增加了 29%、26%和23%。粘结剂提升了粉末的抗拉缸性能。