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7075铝合金超声辅助表面滚压后晶粒演变及磨损行为研究

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超声辅助表面滚压（ultrasonic-assisted surface burnishing，UASB）装置在7075铝合金平板表面制备出梯度纳米结构层（Gradient nanostructure layer，GNL）。利用光学显微镜（OM）和透射电子显微镜（TEM）对GNL进行了表征，以量化纳米结构层的厚度和晶粒尺寸的分布。利用纳米压痕仪和表面轮廓仪对GNL的性能进行了表征。研究了GNL的磨损行为。利用deform-3d预测了试样晶粒尺寸的分布。ABAQUS用于揭示UASB期间的能量分布。结果表明，UASB处理后样品表面形成明显的GNL。UASB后的表面粗糙度和截面硬度分布也较为理想。干摩擦试验表明，GNL在低负荷下具有良好的摩擦性能，但在高负荷下摩擦性能较差。这是因为GNL具有较高的纳米硬度、残余压应力层、较高的化学活性和较差的韧性塑性，从而导致了这种矛盾的特性。