表面织构对金属-聚甲醛材料摩擦副磨损行为与机理的影响

目的研究表面织构对金属-聚甲醛(POM)摩擦副磨损行为和机理的影响。方法通过光刻-电解的方法加工出带有不同参数凹坑的不锈钢试样与聚甲醛(POM)材料配副,在万能摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损实验,以评价其摩擦学性能。利用光学显微镜、三维形貌仪和SEM对磨损后的表面形貌以及磨屑形态进行观察分析。结果凹坑深度为5μm、面积率为10%时,减磨效果最明显,磨损率相比无织构试样下降了36.2%。凹坑深度为10μm时,表面织构的引入起到了增大磨损的效果。结论合适参数的表面织构能够有效减小大面积的材料粘着转移现象,对摩擦副具有良好的减磨效果。不恰当的表面织构参数会在凹坑边缘引发严重的应力集中现象,导致不锈钢试样对软材料微切削作用产生,这也是材料磨损率急剧增大的原因。

脉冲激光热力冲击效应对电沉积的作用

脉冲激光电化学复合沉积利用激光的热力冲击效应可以有效提高沉积效率，改善加工质量。在所构建的纳秒脉冲激光电化学沉积加工系统中，利用激光辐照和电化学沉积的方法对铜进行了复合沉积试验。分析了激光的热力冲击效应对电沉积的作用机理，激光产生的力效应使阴极基片发生弹性变形，改变了电极电势和电流密度，提高了电沉积质量。通过加工试验，研究了激光平均功率密度对沉积质量和沉积效率的影响，并进行了讨论。试验结果表明，激光平均功率密度介于100-400 kW/cm^2时可以获得较好的沉积层质量。激光平均功率密度在200 kW/cm^2左右，沉积速率取得最大值。

脉冲激光与电化学复合的应力刻蚀加工质量研究

脉冲激光电化学复合加工可以有效去除激光辐照区域内的电解产物,提高加工效率,改善加工质量.针对高性能金属材料的微细加工要求,采用脉冲激光电化学复合的应力刻蚀加工方法对铝合金的刻蚀特性进行理论和试验研究.通过比较激光直接刻蚀加工和激光电化学复合加工的特点,应用扫描电子显微镜、光学轮廓仪等检测技术分析了刻蚀区域的形貌特征.根据力学电化学原理,探讨了金属材料微结构加工的应力去除机理.通过加工试验,研究了工艺参数和加工方式对加工质量的影响,采用优化的工艺参数,加工出了质量较好的微结构.试验结果表明,激光电化学复合的连续扫描加工稳定性好,可以有效地降低表面粗糙度,提高加工质量.