激光水膜熔凝制备单元体纳米晶对摩擦磨损性能的影响

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激光水膜熔凝制备单元体纳米晶对摩擦磨损性能的影响

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激光水膜熔凝制备单元体纳米晶对摩擦磨损性能的影响毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：为改善金属材料的磨擦磨损性能,本文选取具有优异耐磨性的生物体原型波纹状蜣螂翅鞘,通过对其耐磨机理的深入研究,提出合理简化的仿生磨擦学模型,分别采用空气附加氩气及去离子水作为加工介质,利用激光熔凝在灰铸铁、GCr15滚珠轴承钢和H13热作模具钢表面制备出纳米晶单元体,研究了不同加工介质对单元体特征尺寸的影响、不同水膜厚（本文此处忽略..）度激光熔凝对仿生单元体微观组织结构的影响;推导了激光熔凝温度场及冷却速度表达式、计算空气及不同水膜厚度下熔池冷却速度、探讨激光水膜熔凝制备纳米晶的形成机制、详细讨论空气和去离子水激光熔凝对灰铸铁、滚珠轴承钢和热作模具钢摩擦磨损性能的影响。结果表明,去离子水激光熔凝后制备的单元体,具有纳米结构微观组织;在相同条（略..）件下,在滚珠轴承钢和热作模具钢试样上均可制备出纳米晶,而在灰铸铁上只能制备出微观组织较空气中熔凝中明显细化的组织,而不能制备出纳米晶。分析发现,在相同冷却速度下,主要与材料成分、不同冶金学机制等因素相关。实验发现,在相同实验条件下,随着水膜厚度增加,制备出的纳米晶颗粒度逐渐减小;在热作模具钢上制备出的纳米晶比（本文此处忽略..）滚珠轴承钢粒度更小。去离子水水膜激光熔凝处理灰铸铁、滚珠轴承钢和热作模具钢后,三种材料仿生单元体硬度均较空气中处理大幅提高,磨损量减少,摩擦系数降低且稳定,磨损机制亦改变。比较发现,在相同加工参数下,H13仿生试样的磨损量和摩擦系数最低,其次为GCr15仿生试样,最后为灰铸铁仿生试样。本文采用水膜激光熔凝工艺制备纳米（略..）晶单元体,可极大改善所选用材料常温干滑动摩擦磨损性能。这种技术克服了目前常规大块纳米材料制备技术上的困难,不需高温、高压、高真空等极端环境,无预处理及后续处理,成本低廉,过程简单,切实可行;将仿生学理论与纳米材料的优异性能耦合,为研究耐磨材料、耐摩擦磨损开辟新途径,在工业应用上将具有广阔前景

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