鈦合金Ti13Nb13Zr是應用廣泛的醫(yī)用金屬材料,但是耐磨性較差,激光沖擊微造型技術能夠改善鈦合金表面摩擦性能。本文以Ti13Nb13Zr為研究對象,研究激光沖擊微造型技術改善鈦合金表面摩擦磨損性能機理。內容如下:（1）進行初始階段摩擦系數(shù)階段劃分,研究激光沖擊微造型對摩擦系數(shù)變化的影響。結果顯示:在初始摩擦過程三個階段中,影響摩擦系數(shù)的因素不同,第Ⅰ階段為微凸體的磨合作用,第Ⅱ階段為微凹坑收納磨屑的作用,第Ⅲ階段為微凹坑的磨損和“二次微凹坑作用”。這些因素不一定只在某一階段內發(fā)揮作用,有的伴隨著整個摩擦磨損過程,如第Ⅲ階段中的“二次微凹坑作用”,從摩擦開始直到強化層被完全磨損為止。（2）研究激光沖擊工藝參數(shù)對初始摩擦過程中各階段摩擦系數(shù)的影響。結果顯示:激光能量對第Ⅰ和Ⅱ階段摩擦系數(shù)影響較大,激光能量不同引起微凹坑的體積發(fā)生變化,收納磨屑的體積發(fā)生變化;凹坑間距對第Ⅲ階段摩擦系數(shù)的影響較大,凹坑間距的不同,在相同的微造型區(qū)域內微凹坑的數(shù)量不同,造成“二次微凹坑作用”存在區(qū)別;凹坑位錯對第Ⅱ階段摩擦系數(shù)的影響較大,凹坑位錯的不同導致磨屑進入微凹坑的途徑不同,最終摩擦系數(shù)發(fā)生變化。（3... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 表面改性技術
        1.2.2 表面微造型技術研究現(xiàn)狀
        1.2.3 激光沖擊微造型技術
    1.3 研究內容與方法
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 研究思路
        1.3.3 技術路線
第2章 激光沖擊微造型對鈦合金表面初始摩擦過程摩擦系數(shù)的影響
    2.1激光沖擊微造型與摩擦磨損實驗
        2.1.1 試樣準備
        2.1.2 激光沖擊微造型實驗
        2.1.3 摩擦磨損實驗
    2.2 摩擦系數(shù)變化過程中摩擦系數(shù)的階段劃分
    2.3 激光沖擊微造型與未處理試樣初始階段摩擦系數(shù)的研究
    2.4 激光沖擊微造型工藝參數(shù)對摩擦系數(shù)各摩擦階段變化的影響
        2.4.1 激光能量
        2.4.2 凹坑間距
        2.4.3 凹坑位錯
    2.5 摩擦磨損工況對摩擦系數(shù)各摩擦階段變化的影響
        2.5.1 載荷
        2.5.2 轉速
    2.6 小結
第3章 激光沖擊微造型鈦合金減摩機理研究
    3.1 微造型與未造型試樣穩(wěn)定摩擦系數(shù)的研究
    3.2 激光沖擊工藝參數(shù)對穩(wěn)定過程摩擦系數(shù)的影響
        3.2.1 激光能量
        3.2.2 凹坑間距
        3.2.3 凹坑位錯
    3.3 工況對穩(wěn)定摩擦過程平均摩擦系數(shù)的影響
        3.3.1 載荷
        3.3.2 轉速
    3.4 激光沖擊微造型減摩機理分析
        3.4.1 摩擦磨損數(shù)值模擬
        3.4.2 應力場分布對減摩性能的影響
        3.4.3 溫度場分布對減摩性能的影響
    3.5 小結
第4章 激光沖擊微造型鈦合金抗磨機理研究
    4.1 激光沖擊微造型試樣表面微觀組織分析
        4.1.1 試樣準備
        4.1.2 微觀組織
        4.1.3 鈦合金微觀組織的演變及強化
    4.2 摩擦系數(shù)改變對磨損量的變化關系
    4.3 抗磨機理研究
        4.3.1 硬度對抗磨性的影響
        4.3.2 殘余應力對抗磨性的影響
        4.3.3 應力分布對抗磨性的影響
        4.3.4 溫度對抗磨性的影響
    4.4 小結
第5章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文與參加的科研情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]激光沖擊改善W6Mo5Cr4V2（M2）高速鋼刀具材料耐磨性的研究[J]. 吳健,周建忠,孟憲凱.  表面技術. 2018(03)
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博士論文
[1]激光噴丸強化鋁合金的疲勞裂紋擴展特性及延壽機理研究[D]. 黃舒.江蘇大學 2012
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碩士論文
[1]激光沖擊微造型改善鈦合金表面摩擦性能機理研究[D]. 崔鵬飛.江蘇科技大學 2018
[2]激光微造型球墨鑄鐵表面干摩擦性能研究[D]. 王建軍.江蘇大學 2017
[3]激光沖擊強化TC11鈦合金高溫摩擦磨損性能研究[D]. 楊進德.江蘇大學 2017
[4]激光沖擊微造型提高醫(yī)用鈦合金Ti13Nb13Zr耐磨性能研究[D]. 郭二彬.江蘇科技大學 2017
[5]壓鑄鎂合金雙面激光沖擊強化殘余應力和拉伸性能研究[D]. 王長雨.江蘇大學 2016
[6]激光噴丸強化醫(yī)用Ti6Al4V合金抗生物腐蝕及腐蝕磨損性能研究[D]. 穆丹.江蘇大學 2016
[7]醫(yī)用鈦合金Ti13Nb13Zr表面改性層制備及其性能研究[D]. 田偉紅.太原理工大學 2015
[8]摩擦信號與磨損磨粒的分形混沌特性及相關性研究[D]. 李巖.中國礦業(yè)大學 2015
[9]304不銹鋼激光表面微造型與其摩擦磨損性能研究[D]. 靳廣林.上海交通大學 2015
[10]碳離子注入Ti-6Al-4V和TAMZ合金的耐蝕及耐磨行為研究[D]. 楊慧.大連海事大學 2012



本文編號：3038023