摘要：高镍钛基合金(TiNi)具有密度低、比强度高等优点,广泛应用于机械工程等领域。由于TiNi合金的耐磨性较差,限制了TiNi合金在相关领域的开发和应用。为了提高TiNi合金的减磨抗磨性能,使用激光打标机在其表面设计制备鱼鳞状表面纹理并填充复合固体润滑剂SnAgCu-Al_(2)O_(3)(S-A/TiNi)。在表面纹理角度参数为70°的条件下,研究了不同速度对S-A/TiNi复合材料摩擦学性能的影响。结果表明,当速度为0.037 m/s时,S-A/TiNi-70°的磨痕表面产生温升,提高了固体润滑剂的塑形性能。固体润滑剂在应力的作用下固体润滑剂被挤出织构,促进润滑膜产生,获得最佳的摩擦学性能。当速度较高时(>0.037 m/s),摩擦表面温升快,使得固体润滑剂塑性性能增强。润滑膜在应力的作用下产生破坏,导致摩擦学性能降低。当速度较低(<0.037 m/s)时,摩擦表面产生较多的热量,使得固体润滑剂塑性形变过大。在循环应力作用下润滑膜容易发生剥落,导致基体摩擦学性能降低。

摘要：目的研究高镍钛基合金(TiNi)的摩擦学性能以提高其使用精度和服役寿命。方法以TiNi为研究对象,结合仿生学方法在TiNi表面设计并制备了鱼鳞状表面织构。随后将复合固体润滑剂Sn AgCu-Al_(2)O_(3)(S-A)均匀填充至织构,使用摩擦磨损测试仪对制备的样品进行摩擦实验。最后利用场发射扫描电子显微镜和三维表面形貌仪对磨痕表面进行表征,重点分析表面织构的角度参数对复合材料Sn Ag Cu-Al_(2)O_(3)/TiNi(S-A/TiNi)摩擦学性能的影响。结果与TiNi相比,当表面织构的角度为70°时,S-A/TiNi-70°的平均摩擦因数和磨损率分别降低约81.8%和85.5%,其值分别约为0.1和1.2×10^(-13)m^(3)/(N·m)。结论研究过程中发现,S-A/TiNi-70°试样表现的优异摩擦学性能依赖于S-A固体润滑膜的完整性,摩擦表面形成的固体润滑膜越连续其表面磨损越小。S-A/TiNi-70°试样优异的摩擦学性能主要归因于在表面织构角度为70°时,织构凹槽中的S-A固体润滑剂相较于其他角度更容易流动。这导致织构凹槽中的润滑剂能够大量迁移到摩擦表面形成S-A固体润滑膜,从而减少了摩擦副和基体直接接触。

摘要：金属基复合材料具有低密度、高强度、耐腐蚀及耐高温等优点,被广泛应用于航空航天、建筑和汽车等相关领域。但是,其韧性低、脆性大以及抗摩擦磨损性能差等缺陷是目前制约金属基复合材料进一步发展与应用的重要因素。研究证实,对金属基复合材料进行表面设计并制备微结构、加入特定固体润滑剂可以提升其减摩抗磨性能。表面微结构和固体润滑剂对金属基复合材料摩擦学性能的影响受到了广泛关注。仿生界面技术在微结构设计中得到了广泛的应用,材料表面加工技术也得到了迅猛发展;润滑剂可以显著改善材料的摩擦磨损性能,不同维度的润滑剂具有不同的优缺点;固体润滑剂和表面微结构协同作用改善金属基复合材料摩擦学性能的研究也得到了广大研究者的高度重视,这些成果为未来致力于提升金属基复合材料抗摩擦磨损性能的相关研究提供了启示。

摘要：为提高钨钢材料零部件的减摩抗磨性能,参照鱼鳞表面结构并结合有限元模拟仿生设计槽宽约0.6 mm钨钢试样;制备具有最佳配比的Sn-Al_(2)O_(3)复合固体润滑剂,利用高温熔渗将其填充于仿生鱼鳞状表面织构以制备Sn-Al_(2)O_(3)复合固体润滑剂填充钨钢织构试样,并在不同载荷-滑动频率下研究试样的摩擦学性能。结果表明:相比30 N-2 Hz、25 N-3 Hz、15 N-5 Hz和10 N-6 Hz工况,在20 N-4 Hz工况下试样具有最低的平均摩擦因数和磨损率。这是因为在相对较低的载荷和相对较高的滑动频率下,循环应力和摩擦热使塑性变形状态的固体润滑剂更易从织构中挤出而迁移到摩擦表面,形成完整的润滑膜,能够有效地提高试样的减摩抗磨性能。