激光沖擊微造型鋁硅合金表面摩擦學性能研究.pdf

1、激光沖擊微造型技術(Laser Peening Texturing，LPT)是指在微尺度下采用激光沖擊方法在材料表面制備規(guī)則的微凹坑陣列，可以顯著提高材料的摩擦學性能。LPT兼具激光沖擊對材料的強化作用以及微造型對材料摩擦性能的改善作用，因此在摩擦磨損領域得到了廣泛的研究與應用。
　　本文以ZL109鋁硅合金為研究對象，開展激光沖擊微造型系列試驗及表面力學性能測試，并通過干摩擦和混合潤滑摩擦試驗研究LPT對材料摩擦學性能的影響規(guī)律

2、，主要工作包括:
　　1)在力學性能方面:基于沖擊波作用機理，探討微尺度下LPT對材料應力-應變、微觀組織和力學性能的強化機制;通過對ZL109鋁硅合金進行不同工藝參數(shù)下的激光沖擊，獲得不同深徑比和面密度的微凹坑造型，并通過相關測試建立激光工藝參數(shù)與微造型特征（殘余應力、納米硬度、彈性模量）之間的對應關系，為后續(xù)摩擦試驗參數(shù)的選擇提供依據(jù)。
　　2)在干摩擦性能方面:通過干摩擦試驗分析不同工藝參數(shù)下LPT試樣表面的摩擦學特性

3、（平均摩擦系數(shù)、瞬時摩擦系數(shù)、磨痕深度、磨損量等）;基于干摩擦及磨損理論，通過觀察磨損面形貌對LPT試樣的干摩擦磨損機理進行研究。研究發(fā)現(xiàn):面密度30％、深徑比0.092的微造型試樣干摩擦性能最優(yōu)異。
　　3)在混合潤滑摩擦性能方面:通過混合潤滑摩擦試驗研究微造型特征與混合潤滑狀態(tài)轉(zhuǎn)化（瞬時摩擦系數(shù)）之間的關系;基于混合潤滑摩擦磨損理論，研究微造型特征對混合潤滑摩擦性能（磨痕深度、磨損量以及磨損面形貌）的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):面密度