滑動(dòng)距離對(duì)純銅摩擦磨損性能及亞表面變形的影響.pdf

1、在滑動(dòng)摩擦中，金屬材料表現(xiàn)出非?！奥斆鳌钡囊幻?，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-盤接觸模式，以純銅做盤，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)。基于掃描電鏡、透射電鏡與X光電子能譜分析儀等對(duì)低速低載荷滑

2、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

3、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)