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Nanoscopic tribological characteristics of a cryogenically cycled Zr-based metallic glass

Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2024年第6期67卷 113-126页

作者： Qian Jia Qiaosheng Xia Qing Zhou Yucheng Wang Yue Ren Yu Meng Haifeng Wang Feng Zhou State Key Laboratory of Solidification Processing Center of Advanced Lubrication and Seal MaterialsNorthwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072China Shaanxi Key Laboratory of Surface Engineering and Remanufacturing Xi’an UniversityXi’an 710065China State Key Laboratory of Solid Lubrication Lanzhou Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesLanzhou 730000China

Optimized macroscopic tribological behavior can be anticipated in metallic glasses(MGs)by cryogenic cycling treatment(CCT),which is attributed to enhanced ***,the intrinsic friction mechanisms of MGs induced by cryogenic rejuvenation are still poorly *** the present study,nanoscopic wear tests were conducted on the Zr-based MGs surface with different CCT cycles using atomic force microscopy(AFM).After CCT treatment with 100 cycles,the MG displays the highest adhesion and ploughing frictions,but significantly improved anti-wear *** tests and molecular dynamics simulations disclose that the increased adhesion is attributed to the dominance of liquid-like regions in the CCT-treated MGs,and the impact of reduced hardness and weak elastic recovery results in the deteriorated ploughing *** enhanced plasticity effectively dissipates the strain from the AFM tip through multiple shear bands and weakens the adhesion during deformation,giving rise to excellent wear *** study elucidates the promoting effect of CCT on the outstanding antiwear performance of MGs,and is helpful for the development of novel alloys.

关键词： metallic glasses cryogenic cycling treatment nanoscope wear friction mechanism

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