沟槽微织构硬质合金刀具的摩擦仿真分析

在硬质合金刀具表面加工微织构已成为减摩抗磨最有效的技术之一。为了分析表面微织构的几何参数对硬质合金刀具表面的减摩机理,利用ABAQUS有限元软件对微织构刀具表面的摩擦磨损过程进行模拟仿真,研究不同宽度、深度和间距的微织构参数对刀具摩擦过程中应力分布的影响。仿真模拟表明,硬质合金刀具表面的微织构可通过改变应力分布来改善应力集中现象,并使应力均匀分布;微织构会增大刀具表面的最大等效应力,且随微织构宽度和深度的增加而增大,随微织构间距的增加而减少。

纳秒激光制备镁合金超疏水表面及其性能研究

超疏水表面能有效提升镁合金耐腐蚀性。为此,通过激光刻蚀法结合化学浸泡处理对镁合金进行超疏水表面的制备。分别利用激光共聚焦显微镜和能谱仪对超疏水镁合金的表面结构和化学成分进行表征分析。研究结果表明:当激光能量密度为20 J·cm^(-2)时,可得到接触角达158.14°的超疏水镁合金表面,并表现出良好的耐久性能。此外,通过动电位极化试验和对碳粉清洁试验,超疏水镁合金表面表现出优异的耐腐蚀性能和防污自清洁性能。这种优异的复合性能将推进其在未来各领域中的发展。

镀铬活塞环表面椭圆微坑织构激光制备工艺研究

为优化激光制备表面微坑织构工艺参数,提高缸套-活塞环摩擦副的摩擦学性能,使用纳秒脉冲激光器在镀铬活塞环表面制备椭圆形微坑织构,探究激光功率、加工次数、扫描速度与填充线间距对微坑形貌及尺寸的影响。结果表明:增大激光功率与重复加工次数、降低扫描速度与填充线间距可有效提高微坑深度;微坑长径长度随激光功率增大而减小,随加工次数的增加先增加后减小,扫描速度与填充线间距对其影响较小。当加工参数为激光功率9 W、重复扫描3次、扫描速度200 mm/s、填充线间距1μm、激光重复频率30 kHz时,可以在镀铬活塞环表面加工出长半径200μm、短半径150μm、深度为38μm的目标微坑。研究结果为激光在活塞环表面制备微坑织构及改善摩擦副摩擦学性能的实际应用提供指导。