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应用激光2025年第08期:激光织构化对YS30硬质合金表面润湿性及磨损性能影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨奇彪;张道猛;易宗煜;李昊;汪于涛;刘顿;

单位:湖北工业大学现代制造质量工程湖北省重点实验室;湖北工业大学机械工程学院;上海市激光技术研究所有限公司上海市激光束精细加工重点实验室;

摘要:针对硬质合金润湿性表面的耐磨损问题,利用飞秒激光在YS30硬质合金表面加工不同织构深度的点阵型矩形凹坑织构。使用激光共聚焦显微镜、接触角测量仪、摩擦磨损试验仪、扫描电子显微镜和能谱仪测量织构的三维形貌、表面接触角、摩擦系数、磨损表面形貌和化学成分。建立织构深度与接触角的半定量函数模型,研究织构深度对表面润湿行为的影响,通过微量润滑条件下进行的摩擦磨损试验分析润湿行为与摩擦性能的关系。结果表明:对织构深度参数的合理调控可以使织构表面成为有利于微润滑摩擦的亲液面,减少表层微观切削与点蚀磨损,提高硬质合金表面耐磨性。织构化表面将部分滑动摩擦转变为滚动摩擦,帮助减缓裂纹的形成和扩展速度,并将一部分磨损转移至织构内部。研究为硬质合金飞秒激光织构化表面的减磨性研究提供理论参考和试验依据。

关键词:硬质合金;;表面织构;;润湿性;;磨损性能;;飞秒激光

基金资助:湖北省重点研发计划项目(2021BAA172);; 教师特色创新研究项目(2021XJZZ14)