典型文献
TC4合金在不同表面强化状态下的微动磨损性能研究
文献摘要:
目的 研究喷丸(SP)及表面超声滚压(USRP)强化后摩擦系数、残余应力场及塑性应变场对TC4合金微动磨损性能的影响.方法 分别对TC4合金表面进行SP及USRP强化处理,通过试验测得强化前后的表面粗糙度、残余应力以及显微硬度.基于改进的Archard磨损方程,在ABAQUS有限元软件中建立微动磨损的二维柱面/平面接触模型,借助ABAQUS中的子程序SIGINI和HARDINI分别将残余应力场、塑性应变场引入到表征微动磨损的UMESHMOTION子程序中,从而探究表面强化后摩擦系数、残余应力场以及塑性应变场对平面微动磨损性能的影响.结果 原试样经SP强化后,表面粗糙度增加,而经USRP强化后,表面粗糙度得以改善.经SP和USRP强化后,试样的显微硬度分别为原试样的1.28倍和1.23倍.TC4合金经USRP处理后,最大残余应力为–550 MPa,而SP处理后为–380 MPa.引入残余应力场后,试样的磨损深度明显减少,相比原试样,USRP、SP试样的磨损深度分别降低15%、10%.引入塑性应变场后,TC4合金的磨损深度降低了约6%.结论 相同载荷条件下,摩擦系数越大,磨损越严重.磨损轮廓会随着摩擦系数的增大而逐渐往外侧偏移,接触中心区域的磨损深度也随着摩擦系数的增大而越来越深.塑性形变行为会随着摩擦系数的增加而变得明显,且最终会使得塑性变形的区域变得越来越大.引入残余应力场和塑性应变场后,磨损量均会减小,残余应力的影响更为显著.通过微动疲劳试验发现,加入微动磨损作用后,试样寿命显著降低,USRP试样的抗磨损性能最显著.
文献关键词:
表面强化;微动磨损;残余应力场;塑性应变场;UMESHMOTION子程序
中图分类号:
作者姓名:
刘柏;王宁;朱金龙;郝世奇;张显程
作者机构:
华东理工大学 承压系统与安全教育部重点实验室,上海 200237
文献出处:
引用格式:
[1]刘柏;王宁;朱金龙;郝世奇;张显程-.TC4合金在不同表面强化状态下的微动磨损性能研究)[J].表面技术,2022(07):127-140
A类:
SIGINI,HARDINI
B类:
TC4,表面强化,微动磨损,喷丸,SP,表面超声滚压,USRP,摩擦系数,残余应力场,塑性应变场,金表,强化处理,表面粗糙度,显微硬度,Archard,ABAQUS,柱面,接触模型,子程序,UMESHMOTION,磨损深度,载荷条件,侧偏,中心区,越深,塑性形变,形变行为,终会,塑性变形,磨损量,微动疲劳,疲劳试验,入微,抗磨损性能
AB值:
0.191184
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