激光沖擊微凹坑造型的表征及摩擦性能研究.pdf

1、摩擦副表面的減摩潤滑一直是研究的熱點,近年來興起的微織構技術因其優(yōu)異的減摩性能受到國內外學者的廣泛關注。本文應用激光沖擊技術(Laser Shock Peening,LSP)在ZCuSn10P1材料上制作了微凹坑造型,并對激光沖擊后試樣的后續(xù)性能進行測試和表征,采用理論分析和實驗研究相結合的方式對造型試樣和光滑試樣的摩擦潤滑性能進行了研究,主要工作有以下幾點:
　　 從激光沖擊的原理、壓力模型、本構方程等方面介紹了激光沖擊技術;

2、探討了激光沖擊技術對材料的表面質量、微觀組織、力學性能的影響機理;基于摩擦學的基本理論闡述了干摩擦時的摩擦磨損機制和油潤滑時的潤滑機理。
　　 利用SpitLight2000型激光器對ZCuSn10P1進行不同激光能量和不同光斑間距的沖擊實驗,從而制作出具有不同深徑比和不同面積密度的微凹坑造型。采用共聚焦顯微鏡和X射線應力測定儀對凹坑造型試樣的表面完整性(包括表面形貌、表面粗糙度、凹坑深度、殘余應力)進行了測試,表明LSP后材料

3、的表面粗糙度變大,材料次表層產(chǎn)生了殘余壓應力。通過納米壓痕儀測定不同能量沖擊下凹坑中心、凹坑區(qū)域內和基體的納米硬度和彈性模量,研究發(fā)現(xiàn):凹坑中心的納米硬度和彈性模量均隨著激光能量的增大而提高;隨著測試點到凹坑中心距離的增大,納米硬度和彈性模量的數(shù)值均呈現(xiàn)減小的趨勢,且凹坑邊緣處的測試數(shù)值比基體的測試數(shù)值小。
　　 在UMT-2摩擦磨損試驗機上進行干摩擦和油潤滑條件下的摩擦磨損實驗,研究造型試樣和光滑試樣在同種摩擦參數(shù)下的摩擦性能