锡青铜凹坑织构表面的摩擦磨损性能研究

作     者：商权波 

作者单位：宁波大学 

学位级别：硕士

导师姓名：于爱兵

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：锡青铜 凹坑 磨损 织构 激光 钻削 

摘      要：表面织构化处理方法为改善材料磨损性能提供了新方向,本文采用激光和钻削两种方法在锡青铜表面加工凹坑织构,并在干摩擦和润滑油润滑条件下进行磨损实验,测试摩擦系数与磨损量,并观察磨损形貌;分析了激光织构试件,钻削织构试件与无织构试件的摩擦磨损性能。在轻载荷条件下,锡青铜试件的磨损过程可以分为三个阶段,轻微磨损期,突变阶段与剧烈磨损期。激光织构试件凹坑边缘的热影响区存在的缩松、气孔、裂纹以及反偏析导致凹坑边缘软化。热影响区的材料软化加速磨损过程的黏着磨损,使氧化物层更易破裂,缩短了激光织构试件的轻微磨损期持续时间。激光织构锡青铜试件的磨损比无织构锡青铜试件严重。钻削织构试件的凹坑边缘的加工硬化现象,可以有效延长轻微磨损期的持续时间,提高钻削织构试件的磨损性能。在重载条件下,锡青铜试件的磨损机制主要为疲劳剥落和黏着磨损,凹坑织构的存在无法有效缓解材料磨损;激光凹坑边缘软化加剧激光织构试件的疲劳剥落和黏着磨损,钻削凹坑边缘材料被撞裂,材料脱落加速。因此,钻削织构与激光织构试件的磨损量都大于无织构锡青铜试件。在油润滑条件下,钻削织构试件的磨损体积大于无织构试件,钻削试件的摩擦系数的较无织构试件大,磨损机理以磨粒磨损为主。