本文關(guān)鍵詞：滑動(dòng)距離對(duì)純銅摩擦磨損性能及亞表面變形的影響

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【摘要】：在滑動(dòng)摩擦中,金屬材料表現(xiàn)出非常“聰明”的一面,它們通常會(huì)以強(qiáng)化表面材料的方式對(duì)塑性應(yīng)變作出響應(yīng)。對(duì)于許多金屬及合金(尤其是延性金屬)而言,接觸表面附近材料晶粒細(xì)化是摩擦變形誘導(dǎo)的一種重要強(qiáng)化機(jī)制。本文采用瑞士CSEM公司THT07-135高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的球-盤(pán)接觸模式,以純銅做盤(pán),GCr15做球,設(shè)定實(shí)驗(yàn)載荷為2N,滑動(dòng)速度為2cm/s,改變滑動(dòng)距離開(kāi)展了一系列干摩擦實(shí)驗(yàn)�；趻呙桦婄R、透射電鏡與X光電子能譜分析儀等對(duì)低速低載荷滑動(dòng)摩擦條件下接觸表面上的摩擦學(xué)性能和亞表面變形情況進(jìn)行了詳細(xì)表征和分析,主要研究結(jié)果如下： (1)純銅在低速低載荷滑動(dòng)摩擦條件下,其摩擦磨損行為隨滑動(dòng)距離增加可分為3個(gè)階段,各階段具有不同的摩擦磨損機(jī)理：在跑合階段,對(duì)偶的犁溝和粘著作用,以及銅表面的嚴(yán)重塑性變形導(dǎo)致摩擦系數(shù)極不穩(wěn)定,但磨損率很小；在不穩(wěn)定摩擦階段,表面塑性變形因位錯(cuò)密度增加而減弱,磨損主要由疲勞斷裂和剝層造成；在穩(wěn)定摩擦階段,由于近表面材料中位錯(cuò)、晶界等缺陷積累和變形存儲(chǔ)能的釋放,氧化磨損為主要磨損形式。 (2)低速低載荷滑動(dòng)摩擦條件下,純銅磨損亞表面出現(xiàn)了由塑性變形、剪切局部化產(chǎn)生的等效應(yīng)變梯度所決定的層狀結(jié)構(gòu),厚度隨滑動(dòng)距離增加而加厚。層狀結(jié)構(gòu)晶粒是沿滑動(dòng)方向逐漸扭轉(zhuǎn)或最終平行于滑動(dòng)方向的,純銅晶粒被細(xì)化,形成納米摩擦層。 (3)在低速低載荷滑動(dòng)摩擦條件下,隨滑動(dòng)距離增加,穩(wěn)定納米摩擦層的形成,氧化銅的潤(rùn)滑作用,以及對(duì)偶球上銅的轉(zhuǎn)移量的減少,對(duì)提高材料的耐磨性具有至關(guān)重要的作用。
【關(guān)鍵詞】：摩擦磨損 塑性變形 剪切局部化 等效應(yīng)變梯度 層狀結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TG146.11;TH117
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 課題的研究背景10-11
• 1.2 金屬干摩擦學(xué)概述11-16
• 1.2.1 摩擦磨損概述11-14
• 1.2.2 銅及其合金的干摩擦磨損性能研究進(jìn)展14-16
• 1.3 金屬在嚴(yán)重塑性變形條件下亞表面變形機(jī)理研究現(xiàn)狀16-20
• 1.3.1 大塑性變形過(guò)程中金屬的亞表面變形情況研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.2 干摩擦條件下金屬材料的亞表面變形情況研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 課題的研究意義和研究?jī)?nèi)容20-23
• 1.4.1 研究意義20-22
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容22-23
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料和方法23-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料23
• 2.1.1 純銅23
• 2.1.2 GCr1523
• 2.2 試樣制備23-25
• 2.2.1 摩擦實(shí)驗(yàn)樣品的制備23-24
• 2.2.2 亞表面樣品的制備24-25
• 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及表征25-28
• 第三章 滑動(dòng)距離對(duì)純銅摩擦磨損性能的影響28-46
• 3.1 摩擦磨損實(shí)驗(yàn)過(guò)程28-29
• 3.2 摩擦測(cè)量及磨損率計(jì)算29-30
• 3.3 磨擦表面分析表征30-46
• 3.3.1 滑動(dòng)距離對(duì)摩擦系數(shù)和磨損率的影響30-33
• 3.3.2 摩擦副的磨痕形貌特征及分析33-41
• 3.3.3 磨屑的分析表征41-43
• 3.3.4 磨損機(jī)理討論43-45
• 3.3.5 小結(jié)45-46
• 第四章 滑動(dòng)距離對(duì)純銅亞表面變形的影響46-55
• 4.1 亞表層研究的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及理論依據(jù)46-47
• 4.1.1 亞表層研究的實(shí)驗(yàn)過(guò)程46
• 4.1.2 等效應(yīng)變計(jì)算的理論依據(jù)46-47
• 4.2 亞表層形貌觀察與分析47-55
• 4.2.1 亞表層形貌特征47-51
• 4.2.2 層狀結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制51-52
• 4.2.3 等效應(yīng)變隨滑動(dòng)距離的變化趨勢(shì)52-54
• 4.2.4 滑動(dòng)距離對(duì)純銅亞表層晶粒細(xì)化的影響54
• 4.2.5 小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-57
• 參考文獻(xiàn)57-63
• 致謝63-64
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

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本文編號(hào)：698891