研磨拋光表面微孔織構影響因素分析及減摩性能研究.pdf

1、互相接觸的物體之間發(fā)生相對運動時會產生摩擦，也就是說摩擦副的接觸面對改善設備材料的摩擦學性能有決定性意義，而且在許多實際工作環(huán)境中，要求材料表面和基體有不同的性能。表面工程就是以減少摩擦、降低磨損為目的的在材料表面進行作業(yè)的一種技術總稱。其中表面織構技術，作為表面工程技術中的一種，其在改善材料表面摩擦學性能上有著極為優(yōu)異的表現(xiàn)。本文的研究基礎為一種以舊技術開發(fā)新應用的表面織構技術，研究了其織構因子對微孔織構的具體影響趨勢，并使用COMS

2、OL模擬不同潤滑條件下，摩擦副界面的應力分布以及潤滑液油膜壓力分布，試圖簡單評價該織構表面的減摩性能。
　　研磨拋光方法成功改變了金屬表面的結構特征，其中選擇載荷及研磨顆粒粒子這兩種織構因子對金屬表面微孔成型的影響進行了研究，并以微孔密度、微孔面積密度、微孔孔徑以及表面粗糙度來衡量金屬表面摩擦學性能的改善效果。結果表明，當載荷從0.0073Mpa增至0.0232Mpa時，微孔密度和微孔孔徑都增大，但其增幅和增加趨勢不盡相同，即微孔

3、面積密度增加；而且表面粗糙度的增加趨勢也是持續(xù)性的。當研磨顆粒粒徑從0.5μm增至5μm時，微孔密度下降但孔徑增大，而微孔面積密度是呈增加趨勢的；表面粗糙度的增加趨勢和研磨顆粒粒徑的變化趨勢保持一致。需要說明的是，當研磨顆粒粒徑超過20微米后，金屬表面出現(xiàn)亞損傷，雖然這使得表面微孔密度增加但拋光表面的質量降低。
　　使用COMSOL軟件對該類型織構提升材料摩擦學性能的能力做了評價。干摩擦條件下，織構形貌的存在改變了摩擦副界面的應力

4、分布，從而提升了其摩擦學性能，且摩擦副界面最大應力值隨微孔孔徑的增大而增加，但不隨微孔面積密度的增加而過多改變。流體潤滑條件下，流體動壓效力是摩擦學性能提升的主要原因，潤滑液油膜壓力負值區(qū)域的空穴效應也能提供額外的承載能力；潤滑液油膜的最大承受壓力隨微孔孔徑的增大而減?。挥湍さ某休d能力隨微孔面積密度的增加而先增加后減小，且存在最優(yōu)織構面積值為30％。此外，相同織構面積密度條件下，不同尺寸微孔混合的織構表面對材料摩擦學性能的改善效果更好。