本文關(guān)鍵詞：TiNi合金滑動(dòng)摩擦行為及有限元分析

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【摘要】：TiNi合金是一種典型的溫控形狀記憶合金,由于熱彈性馬氏體相變而具有獨(dú)特的形狀記憶效應(yīng)和偽彈性,使得其在材料科學(xué)界和工業(yè)界備受關(guān)注。近期研究發(fā)現(xiàn),TiNi合金具有優(yōu)異的摩擦磨損性能,有望成為實(shí)際工程應(yīng)用中摩擦磨損部件的理想選材。截止目前為止,研究人員對(duì)TiNi合金耐磨機(jī)理和影響其摩擦磨損性能的決定性因素還未形成統(tǒng)一明確的認(rèn)識(shí)。本文以不同相組成TiNi合金為研究對(duì)象,結(jié)合摩擦實(shí)驗(yàn)和有限元法,具體討論了TiNi合金的滑動(dòng)摩擦磨損機(jī)制和耐磨原因。本文對(duì)三種不同相組成TiNi合金進(jìn)行了滑動(dòng)摩擦實(shí)驗(yàn),研究其摩擦磨損行為和耐磨性能,并借助表面硬度計(jì)、X射線衍射儀及掃描電鏡等設(shè)備觀察分析了磨損后的表面微觀形貌及磨損機(jī)制,討論了TiNi合金的滑動(dòng)摩擦磨損機(jī)制和影響其耐磨性能的主要因素。研究發(fā)現(xiàn),TiNi合金滑動(dòng)摩擦磨損主要機(jī)制為粘著磨損和磨粒磨損,偽彈性是其具有良好耐磨性能的主要原因。為明確TiNi合金偽彈變形特征,本文進(jìn)行了母相TiNi合金的拉伸力學(xué)試驗(yàn),確定了偽彈變形過(guò)程中的力學(xué)特征參數(shù),并分析對(duì)比了目前常見TiNi合金本構(gòu)關(guān)系,確定了接觸力學(xué)行為分析所采用的TiNi合金偽彈本構(gòu)模型。最后對(duì)滑動(dòng)摩擦過(guò)程中TiNi合金的接觸行為進(jìn)行仿真分析,討論了相關(guān)力學(xué)特征參數(shù)對(duì)TiNi合金接觸應(yīng)力和應(yīng)變分布的影響,仿真結(jié)果表明降低TiNi合金彈性模量、相變臨界應(yīng)力和偽彈模量,可有效改善摩擦過(guò)程的接觸狀態(tài),提高TiNi合金耐磨性能。研究結(jié)果可為TiNi合金在摩擦工程中的實(shí)際應(yīng)用及選材提供一定的指導(dǎo)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG139.6

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本文編號(hào)：1167958