表面织构化超弹TiNi合金的摩擦学行为研究
  • 【摘要】

    近等原子比的TiNi形状记忆合金(SMA)以其优异的性能展示了宽广的应用前景,但其加工制造困难且难以润滑.表面形貌的织构化技术则表明不改变TiNi材料结构,不需要特殊的润滑剂就可以实现改善摩擦学性能,增大临界抗擦伤载荷.本文通过激光微凸化和压模微坑化两种方法构造超弹TiNi合金表面织构,研究了织构化TiNi合金表面的摩擦学特性.?通过FLUENT软件对织构化单元表面润滑状况进行了二维数值模拟.分别... 展开>>近等原子比的TiNi形状记忆合金(SMA)以其优异的性能展示了宽广的应用前景,但其加工制造困难且难以润滑.表面形貌的织构化技术则表明不改变TiNi材料结构,不需要特殊的润滑剂就可以实现改善摩擦学性能,增大临界抗擦伤载荷.本文通过激光微凸化和压模微坑化两种方法构造超弹TiNi合金表面织构,研究了织构化TiNi合金表面的摩擦学特性.?通过FLUENT软件对织构化单元表面润滑状况进行了二维数值模拟.分别采用布氏硬度计和维氏硬度计压制了球形和菱形凹坑,研究了凹坑形貌尺寸在Af温度以上(80℃)随加热时间的变化.采用球形压头压痕技术表征了TiNi合金的相变特性.?激光微凸化TiNi合金表面的摩擦磨损试验结果表明:油润滑下,激光微凸化TiNi试盘可有效降低摩擦系数至0.1以下,摩擦系数降低率可达44.6 %;微凸化密度影响TiNi合金表面的磨损机理;TiNi凸体试盘表面由于凸体的存在,易于发生应力诱导马氏体相变超弹性,而表现出较好的耐磨性;TiNi试盘表面凸体周围的凹槽在摩擦过程的初期可以捕捉摩擦面间的磨屑,有助于减少犁沟的形成,增强抗磨性.?采用模压微坑,考察了油润滑下织构化几何参数对TiNi合金表面摩擦学性能的影响;具有合适织构化几何参数的TiNi合金表面可以降低摩擦系数和减小磨损.织构化TiNi合金试盘最低摩擦系数可达0.1,比磨损率为8.70*10-6 mm3?(N?m)-1. 收起<<

  • 【作者】

    张俊锋 

  • 【学科专业】

    机械电子工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    西安交通大学

  • 【导师姓名】

    董光能

  • 【学位年度】

    2007

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    TiNi形状记忆合金%表面织构化%相变超弹性%摩擦磨损