机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (11): 266-278.doi: 10.3901/JME.2025.11.266
• 摩擦学 • 上一篇
程巍1, 詹荔2, 刘秀波1, 周安1, 李明曦3, 贺泊铭1, 陈国栋1
CHENG Wei1, ZHAN Li2, LIU Xiubo1, ZHOU An1, LI Mingxi3, HE Boming1, CHEN Guodong1
摘要: 采用分子动力学模拟和纳米划痕验证相结合的方法研究了FeCrNi (C1)、FeCoCrNi (C2)及FeCoCrNiCu (C3)三种合金在纳米摩擦过程中表面形貌、磨损原子数目、位错、剪切应变、摩擦力及摩擦系数等差异,进一步分析了等比添加Co、Cu元素对FeCrNi合金的纳米摩擦学性能及变形机理的影响。结果表明:三种合金摩擦产生的磨痕两侧会出现不对称的原子堆积,表明在摩擦过程中存在塑性形变和弹性恢复两种变形机制;纳米硬度大小关系为C2>C3>C1,由于纳米硬度和显微硬度测量时压头对位错的覆盖面不同,导致与显微硬度大小关系存在差异;C3合金HCP相分数最大,C2合金次之,C1合金最小,表明添加Co、Cu元素可以改变合金的原子间距、晶格常数和晶格畸变等参数,从而调节FCC相结构的稳定性,抑制FCC相结构向HCP结构的转变;多晶合金晶界影响合金位错生长和分布,C1合金位错受晶界影响很难突破晶界生长,因而在亚表面形核并沿着磨球滑动方向扩散;C2合金位错主要围绕晶界生长,C3合金位错主要分布在合金晶界处和磨痕亚表面。
中图分类号: