1 南京航空航天大学金城学院 机电工程系, 南京 211156
2 南京理工大学 材料科学与工程学院, 南京 210094
为了研究表激光织构化对机械零件接触面的摩擦性能影响, 采用Nd∶YAG脉冲激光在钢盘表面形成了具有一定直径、间距和密度的微坑型织构阵列, 在环/盘式摩擦试验机上进行了摩擦学性能测试。结果表明,微坑的深度和直径随脉冲次数增加而增大, 调整微坑参量(直径和间距)可以获得不同密度的织构阵列, 密度为8％~10%范围内的试样具有最低的摩擦因素(0.055~0.06)和磨损率(5.2×10-16m3/(N·m)); 通过曲线拟合, 得到摩擦磨损性能随织构密度变化的趋势。该研究获得了具有最佳摩擦学性能的参量, 能提高机械的使用效率和使用寿命。
激光技术 微造型 摩擦学性能 优化设计 laser technique micro-modeling tribological properties optimal design
1 南京航空航天大学金城学院机电工程系, 江苏 南京 211156
2 南京理工大学材料科学与工程学院, 江苏 南京 210094
采用Nd∶YAG固体脉冲激光器对45钢盘表面进行了织构化处理，形成了具有不同微孔深度的织构化阵列。在织构化钢盘表面制备了Ni-MoS2复合镀层，对Al2O3陶瓷球/45钢盘进行了摩擦性能测试，并对试样表面的磨损形貌进行了分析。结果表明，不同脉冲次数对微孔最大直径的影响较小，但随着脉冲次数的增加，微孔深度和内部空腔体积显著增大。在干摩擦条件下，具有织构化阵列的复合镀层摩擦系数比未织构镀层的降低0.1~0.15，且随着微孔深度的增加，摩擦系数进一步降低，其中40个脉冲形成的织构化镀层具有最佳的抗磨减摩性能，且磨损寿命是20个脉冲形成的织构化镀层的3倍。
激光技术 表面织构化 脉冲次数 微孔深度 摩擦学性能 激光与光电子学进展
2017, 54(3): 031403
1 南京航空航天大学 金城学院 机电工程系, 南京 211156
2 南京理工大学 材料科学与工程学院, 南京 210094
为了研究表面织构化对端面密封材料摩擦性能的影响, 采用Nd∶YAG固体脉冲激光对GCr15钢盘表面进行了织构化处理, 形成了微孔型和凹槽型两种表面形貌。在摩擦试验机上模拟端面密封形式对聚四氟乙烯环/GCr15盘进行摩擦学性能测试, 并对试样表面的磨损形貌进行了分析。结果表明, 在油润滑条件下, 织构化试样的摩擦因数和磨损量均低于光滑试样的,且微孔型织构的耐磨性优于凹槽形的, 因为凹槽型织构排列使油膜厚度不均匀, 摩擦因数波动大; 在干摩擦条件下, 适当的织构形貌对转移膜的保持有利, 同时可以捕获磨屑, 减少磨粒磨损的作用。与光滑配副相比, 表面织构降低了配副双方的磨损率。
激光技术 抗磨减摩 表面织构 端面密封 laser technique antiwear and friction surface texturing face seal
