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1.改善表面應(yīng)力分布

DLC涂層具有較高的硬度和彈性模量，當(dāng)連桿受到交變載荷時(shí)，涂層可以有效地分散和緩沖表面應(yīng)力。在未涂層的連桿中，應(yīng)力集中容易出現(xiàn)在連桿的小頭孔（與活塞銷(xiāo)配合處）和大頭孔（與曲軸連桿軸頸配合處）等部位，這些部位在長(zhǎng)期的交變載荷作用下容易產(chǎn)生疲勞裂紋。

而DLC涂層可以使應(yīng)力分布更加均勻，減小局部應(yīng)力集中程度。在相同的載荷條件下，鍍有DLC涂層的連桿表面最大應(yīng)力可降低約10% - 20%，從而延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生。

2.提高表面硬度和耐磨性

DLC涂層的高硬度（可達(dá)70 - 110GPa）能顯著增強(qiáng)連桿表面的耐磨性。在連桿的工作過(guò)程中，小頭孔和大頭孔與其他部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦?xí)?dǎo)致表面磨損。磨損后的連桿表面粗糙度增加，容易形成應(yīng)力集中點(diǎn)，進(jìn)而降低疲勞壽命。

鍍DLC涂層后，連桿表面的耐磨性能大幅提升，能有效抵抗這種磨損。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行測(cè)試中，鍍DLC涂層的連桿在運(yùn)行一定里程后，其表面磨損量?jī)H為未涂層連桿的 1/3 左右，減少了因磨損導(dǎo)致的疲勞失效風(fēng)險(xiǎn)，從而延長(zhǎng)疲勞壽命。

3.增強(qiáng)抗腐蝕能力

發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境中存在各種腐蝕性介質(zhì)，如潤(rùn)滑油中的氧化產(chǎn)物、燃燒產(chǎn)生的酸性物質(zhì)等。這些腐蝕性物質(zhì)會(huì)侵蝕連桿表面，產(chǎn)生腐蝕坑，而腐蝕坑是應(yīng)力集中的重要來(lái)源，會(huì)加速疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展。

DLC涂層良好的耐腐蝕性可以有效保護(hù)連桿表面免受這些腐蝕性介質(zhì)的侵害。例如，在模擬惡劣工況的腐蝕 - 疲勞試驗(yàn)中，鍍 DLC 涂層的連桿能夠抵抗長(zhǎng)時(shí)間的腐蝕作用，其疲勞壽命比未涂層連桿提高約 30% - 50%，因?yàn)橥繉幼柚沽烁g坑的形成，減少了疲勞裂紋的起始位置。

4.良好的膜對(duì)于結(jié)合力的影響

高質(zhì)量的DLC涂層與連桿基體之間具有良好的結(jié)合力。當(dāng)連桿承受交變載荷時(shí)，涂層不會(huì)輕易剝落。如果涂層剝落，剝落區(qū)域會(huì)形成新的應(yīng)力集中點(diǎn)，加速連桿的疲勞破壞。

先進(jìn)的DLC涂層制備工藝（如物理氣相沉積或等離子體輔助化學(xué)氣相沉積）能夠確保涂層與連桿基體之間形成牢固的結(jié)合。通過(guò)劃痕試驗(yàn)等方法可以檢測(cè)涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，良好的結(jié)合力保證了涂層在連桿工作過(guò)程中持續(xù)發(fā)揮其改善疲勞壽命的作用。