本文關鍵詞：TiNi合金滑動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特的形狀記憶效應和偽彈性,使得其在材料科學界和工業(yè)界備受關注。近期研究發(fā)現(xiàn),TiNi合金具有優(yōu)異的摩擦磨損性能,有望成為實際工程應用中摩擦磨損部件的理想選材。截止目前為止,研究人員對TiNi合金耐磨機理和影響其摩擦磨損性能的決定性因素還未形成統(tǒng)一明確的認識。本文以不同相組成TiNi合金為研究對象,結合摩擦實驗和有限元法,具體討論了TiNi合金的滑動摩擦磨損機制和耐磨原因。本文對三種不同相組成TiNi合金進行了滑動摩擦實驗,研究其摩擦磨損行為和耐磨性能,并借助表面硬度計、X射線衍射儀及掃描電鏡等設備觀察分析了磨損后的表面微觀形貌及磨損機制,討論了TiNi合金的滑動摩擦磨損機制和影響其耐磨性能的主要因素。研究發(fā)現(xiàn),TiNi合金滑動摩擦磨損主要機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,本文進行了母相TiNi合金的拉伸力學試驗,確定了偽彈變形過程中的力學特征參數(shù),并分析對比了目前常見TiNi合金本構關系,確定了接觸力學行為分析所采用的TiNi合金偽彈本構模型。最后對滑動摩擦過程中TiNi合金的接觸行為進行仿真分析,討論了相關力學特征參數(shù)對TiNi合金接觸應力和應變分布的影響,仿真結果表明降低TiNi合金彈性模量、相變臨界應力和偽彈模量,可有效改善摩擦過程的接觸狀態(tài),提高TiNi合金耐磨性能。研究結果可為TiNi合金在摩擦工程中的實際應用及選材提供一定的指導依據(jù)。
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG139.6

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本文編號：1167958