鎳鈦形狀記憶合金變溫下的微觀摩擦性能研究.pdf

1、本文采用原子力顯微鏡，在真空環(huán)境和不同溫度條件下，實驗研究了超彈(SE)和形狀記憶(SME)NiTi合金的微觀摩擦性能。一方面，實驗研究了不同溫度下SE NiTi合金在低、高載荷下單次劃痕摩擦的摩擦特性，重點考察了SE NiTi合金在不同溫度下表面形貌的變化，以及其溫度相關(guān)的應(yīng)力誘發(fā)的馬氏體相變對其摩擦性能的影響。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了SMENiTi合金在不同溫度循環(huán)往復(fù)劃痕條件下的摩擦特性。通過實驗測量了不同條件下的NiTi形狀記憶

2、合金表面的摩擦力和劃痕深度；為深入分析SME NiTi合金的摩擦機(jī)理，將其摩擦力細(xì)分為界面摩擦力和犁溝摩擦力兩個組成分項，探討了往復(fù)劃痕過程中兩個摩擦力分項的變化和競爭情況。本文通過以上的實驗研究和分析，得到的主要結(jié)論有： 1．在低載荷無磨損的摩擦狀態(tài)下，SE和SME NiTi合金的表面形貌基本與溫度無關(guān)，隨溫度升高沒有發(fā)生明顯變化：而且其表面以粘著摩擦為主的摩擦力也基本與溫度無關(guān)，隨溫度升高而變化不大。 2．在高載荷摩

3、擦下，隨著溫度的升高，由于SE NiTi合金相變應(yīng)力逐漸增大，其表面產(chǎn)生的劃痕變得更窄更淺，其表面以犁溝摩擦為主的摩擦力隨著溫度的升高而減?。欢诟咻d荷的往復(fù)劃痕條件下，SME NiTi合金材料表面在溫度升高后呈現(xiàn)一定的超彈特性，劃痕的殘余深度得到一定程度的恢復(fù)，恢復(fù)后的深度與在高溫下往復(fù)劃痕的深度相當(dāng)。 3．在高載荷往復(fù)劃痕條件下，SME NiTi合金表面的界面摩擦力和犁溝摩擦力隨劃痕次數(shù)的增大分別呈增大和減小的趨勢，計算得到