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Tribological performance and microstructural evolution ofα-brass alloys as a function of zinc concentration

Friction 2020年第6期8卷 1117-1136页

作者： Zhilong LIU Philipp MESSER-HANNEMANN stephan laube Christian GREINER Institute for Applied Materials(IAM) Karlsruhe Institute of Technology(KIT)Karlsruhe 76131Germany KIT IAM-CMS MikroTribologie CentrumμTC Karlsruhe 76131Germany

Tailoring a material's properties for low friction and little wear in a strategic fashion is a long-standing goal of materials *** deformation plays a major role when metals are employed in a sliding contact;therefore,the effects of stacking fault energy and mode of dislocation glide need to be ***,we investigated how a decrease in the stacking fault energy affects friction,wear,and the ensuing sub-surface microstructure *** samples with increasing zinc concentrations of 5,15,and 36 wt%were tested in non-lubricated sphere-on-plate contacts with a reciprocating linear tribometer against Si3N4 *** the sliding distance from 0.5(single trace)to 5,000 reciprocating cycles covered different stages in the lifetime of a sliding *** the results among the three alloys revealed a profound effect of the zinc concentration on the tribological ***15 and CuZn36 showed similar friction and wear results,whereas CuZn5 had a roughly 60%higher friction coefficient(COF)than the other two ***15 and CuZn36 had a much smaller wear rate than *** dislocation motion in CuZn5 and CuZn15 allowed for dislocation self-organization into a horizontal line about 150 nm beneath the contact after a single trace of the *** feature was absent in CuZn36 where owing to planar dislocation slip band-like features under a 45°angle to the surface were *** results hold the promise to help guide the future development of alloys tailored for specific tribological applications.

关键词： brass tribology sliding contact microstructure stacking fault energy electron microscopy

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