马氏体钢干摩擦表层磨损裂纹形成的力学条件和微观机制

尹存宏^1,2，梁益龙^2,3,4,5

1. 贵州大学机械工程学院2. 贵州省材料结构与强度重点实验室3. 贵州大学材料与冶金学院4. 高性能金属结构材料与制造技术工程实验室5. 贵州大学金属材料与机械强度研究所

摘 要：钢铁材料干摩擦接触表层在较高的法向载荷和滑动速度条件下将产生严重的塑性变形,其内部结构将发生演变。结构演变过程包括晶粒被拉长、细化和纳米化,这些变化将直接影响磨损裂纹的萌生与扩展行为。对干摩擦过程中的应力应变进行计算分析,采用聚焦粒子束定位切割制样(FIB)和高分辨透射表征(HRTEM)技术研究马氏体钢干摩擦过程中的结构演变力学条件和微观机制。结果表明:在干摩擦过程中产生的累积应力应变条件下,严重塑性变形层形成了纳米层片结构,裂纹将首先萌生于这些结构内部。该研究为评估干摩擦接触表层的应力应变条件、分析板条马氏体在塑性变形层的结构演变规律和揭示磨损裂纹形成机制提供了理论基础。

关键词：板条马氏体;干摩擦;纳米层片结构;磨损裂纹;