滚压诱导梯度超细晶铜的润滑微动磨损特性研究

通过滚柱对纯铜表面进行大载荷的多次滚压，使其表层累积不同应变水平的塑性变形，对所形成的约150μm的塑性变形层沿深度方向的晶粒形态和分布进行分析，并对其显微硬度进行测试，表明该工艺在纯铜表层诱导形成了一种梯度超细晶结构；最表层平均晶粒尺寸约为662nm，并随深度逐渐增至基体晶粒尺寸94μm；梯度超细晶铜（简称梯度铜）最表层硬度较基体硬度提高约45%，并随深度逐渐下降至基体硬度.在SRVIV试验机上对梯度铜和粗晶铜在润滑条件下的微动磨损特性进行对比研究.结果表明：梯度铜摩擦系数先减小后增大，并在大载荷下与粗晶铜趋于一致；梯度铜的主要磨损形式为磨粒磨损，而粗晶铜为磨粒磨损和疲劳剥落，部分区域出现氧化磨损；梯度铜抗微动磨损能力比粗晶铜提高10倍以上.